[生物通讯]约翰霍普金斯大学的科学家们发现，细胞内锰元素含量增加能够抑制HIV病毒超凡的反转录能力，这项发现为我们抑制这一过程的关键驱动器－－反转录酶开辟了一条新途径。

    通过测定酵母反转录酶产生的DNA，研究小组发现由某一基因缺陷形式引起的细胞锰含量偏高会大大降低该酶的活性。科学家进而证明，HIV的反转录酶对锰含量的变化也有同样的反应。

    约翰霍普金斯大学的研究生Eric Bolton鉴别出缺陷基因为PMR1，该基因正常形式的蛋白产物有将锰和钙运出细胞的作用。通过大学其它研究人员培养出的特殊酵母，Bolton发现锰可以中止反转录酶的活动，有关结果发表在4月26日期的《分子细胞》（Molecular Cell）杂志上。

    “实验结果指明了一条前所未有的阻断HIV踪迹的新方法－－只要操纵一种金属－－锰的浓度，就会对反转录酶产生重大影响。”约翰霍普金斯大学基础生物医学院分子生物学与遗传学教授Jef Boeke博士说道。“我们预测，人类基因组中的PMR1等价物将是一个很有潜力的新HIV抑制药物靶点。”

    HIV等反转录病毒利用反转录酶将自己的DNA拷贝逆向转录回RNA拷贝，这个过程与细胞内通常发生的遗传信息加工过程相反。每一种反转录病毒都有一个不同的反转录酶，这些酶功能相同，但形式和序列不同，同时也是一名肿瘤学教授的Boeke解释说。

    科学家发现，他们研究的每一反转录酶都至少有两处供锰离子或类似金属镁落脚的“码头”。研究小组发现，这些码头中进驻正确对应的金属对于该酶的活性－－即读取特殊RNA序列的能力至为关键。当这些金属的天平失衡，反转录酶就无法正常工作了。

    “我们研究的大多数反转录酶都更易与镁离子结合。只有少数在与锰离子结合时活性增高。”Boeke说。“但一点点额外的锰离子就会改变酶的活性。”

    正常情况下，细胞内带电镁离子的数目要比锰离子多成千上万。细胞内锰离子数目高出正常情况下的3倍就可以使HIV反转录酶的活动减半－尽管此时镁离子的含量仍占上风。

    HIV具有很强的适应和战胜药物能力，当前的抗HIV疗法如直接作用反转录酶的AZT疗法等，效力通常会随时间消失。多种抗HIV药物组合使用有助于从多点阻击HIV，但这需要不断开发出新药迫使HIV无处藏身。这项新研究表明，攻击细胞锰元素的运输蛋白而不是直接针对反转录病毒可以作为抑制HIV复制的一条有效途径。

    “我们一直认为研究酵母的反转录酶有助于促进我们对反转录病毒的了解，导致产生新的抗HIV疗法”Boeke说道。“通过研究酵母遗传学，我们在研究HIV如何工作上取得了重要发现，识别出一类新抗反转录病毒的目标靶。这是我们始料未及的，但的确令人欣慰。”

    科学家们认为，缺失PMR1基因的酵母表现正常，这表明，作用人体中的锰元素运输蛋白也是相对安全的。现在还不清楚作用锰元素浓度最终是否会有治疗效果，但减少HIV病毒的拷贝数的确就是HIV 治疗方法的“符咒”。

    研究由美国国家卫生院资助。生物化学教授Albert Mildvan博士也是该研究的作者之一。

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信息来源：约翰霍普金斯大学

生物通摘译自BIO.COM