發布日期：2019-01-25

　　由于體積的限制，病毒的基因組通常較小，攜帶的遺傳信息也比較少。因此，病毒在復制過程中，需要利用特殊機制擴展其攜帶遺傳信息的利用率。其中，程序性移碼就是病毒常用的蛋白質合成重編碼機制。

　　1月24日，中國科學院生物物理所研究員高光俠團隊在《細胞》發表研究稱，首次發現了新的宿主抗病毒因子，可抑制人類免疫缺陷病毒1型（HIV-1）蛋白質翻譯過程中的程序性-1位核糖體移碼，從而抑制病毒在細胞內復制。

　　程序性移碼是病毒“弱點”

　　病毒的感染進程及致病性取決于病毒與宿主之間的相互作用。有些病毒感染宿主后可在體內持續存在，引起慢性傳染性疾病，如HIV。它是逆轉錄病毒的一種，可感染人類免疫系統細胞，造成人類免疫系統缺陷，引起艾滋病。

　　程序性-1位核糖體移碼是HIV等病毒及部分細胞mRNA使用的一種蛋白質合成重編碼機制，即核糖體通過后退一個核苷酸改變閱讀框，繞過終止密碼子，以翻譯更多遺傳信息。

　　高光俠在接受《中國科學報》采訪時表示，通過這種程序性移碼機制，病毒能夠以一條mRNA為模板，翻譯產生兩種不同的蛋白質，從而發揮不同的生物功能。

　　在與病毒長期共存、對抗的過程中，宿主會進化出許多抗病毒機制，尋找病毒可被攻擊的弱點（靶點），從而阻礙病毒擴展其遺傳信息。“因此，在宿主抗病毒的過程中，針對病毒的程序性移碼過程，應該有一種抗病毒機制存在。”高光俠說。

　　新型抗病毒因子可攻擊病毒“弱點”

　　天然免疫是人體抗擊病原體的第一道防線，其中干擾素是天然免疫重要的作用分子。研究人員發現，干擾素處理HIV-1感染的細胞時，干擾素本身能夠抑制HIV-1的程序性移碼過程。

　　此外，由于干擾素可調控刺激ISGs基因的表達，因此研究人員猜測，干擾素很可能通過調控ISGs發揮作用。

　　接下來，通過對ISGs系列的近百個基因進行篩選，研究人員發現C19orf66基因的表達能夠明顯抑制HIV-1的程序性移碼過程，研究人員將該基因命名為Shiftless，簡稱SFL。

　　“概括地講，干擾素可以通過調控SFL的表達抑制HIV-1的程序性移碼，進而抑制病毒的復制。”高光俠告訴《中國科學報》。

　　對此，中山大學醫學院院長、病毒學家郭德銀表示，病毒的程序性移碼是一個嚴格調控的過程。相比既往研究主要關注病毒RNA本身結構、序列信號以及病毒蛋白對程序性移碼的影響，SFL這一新型抗病毒因子的發現，填補了該領域的空白，是近年來的一個重大突破。

　　SFL有望助攻艾滋病治療

　　程序性移碼不僅存在于HIV中，在大腸桿菌、酵母及其他高等生物中也普遍存在。

　　為進一步研究新型抗病毒因子SFL抑制程序性移碼的機制是否具有普遍性，研究人員測試了來源于不同病毒體內的程序性移碼過程，發現SFL對這些病毒的程序性移碼都有抑制作用。“因此，SFL是具有廣譜特性的宿主抗病毒因子。”高光俠說。

　　研究人員表示，深入研究病毒與宿主之間復雜的相互作用，一方面有利于深入了解病毒的復制和致病機制，另一方面還能為臨床診療和新藥研發提供新的靶點和理論基礎。

　　郭德銀認為，SFL調控機制的發現有可能為研發抗艾滋病藥物提供新的途徑。

　　“首先，SFL蛋白本身有可能作為一種新的抗病毒蛋白，人們或許可以通過改變SFL在體內的表達，進而達到抗病毒的目的；其次，病毒程序性移碼過程也可能作為潛在的藥物靶點，用于系統篩選小分子抗病毒抑制劑，并有望研發出新型的抗病毒臨床藥物。”郭德銀說。（見習記者 辛雨）

來源：中國科學報