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PNAS：miRNA具有抵御HIV病毒感染能力

2014.8.21

　　最近，北京大学研究者同美国HIV病毒学家合作，发现miRNA拥有抵御HIV病毒感染的潜在能力，该研究成果已发布于PNAS。

　　已有研究表明，RNA-蛋白交互作用在HIV病毒颗粒形成过程中扮演着重要的角色。HIV-1 Gag是HIV的主要结构蛋白，具备RNA 结合位点 (nucleocapsid domain, NC). 通过与HIV RNA结合, Gag蛋白能以RNA 为支架，在宿主细胞膜上大量聚合, 最终形成含有数千个Gag的病毒颗粒。进一步的研究表明，Gag在聚合过程中会与其它RNA非特异性结合，将RNA作为支持物进行聚合。RNA链越长，Gag聚合越多，所形成的病毒颗粒越大。研究者首先提出假设，如果提高细胞自身某些特殊miRNA，可能迫使miRNA与HIV-1 Gag蛋白非特异性地结合，从而干扰Gag与作为支撑骨架的RNA 的结合，阻止Gag聚合，最终达到抑制HIV病毒颗粒形成和传播的目的。

　　结合高分辨率荧光显微镜技术，研究者首先证实，在不改变Gag mRNA丰度的情况下，通过提升一些宿主细胞低表达或不表达、且在HIV病毒基因组转录本上没有结合位点的miRNA丰度，能抑制新生HIV病毒颗粒的释放能力；进一步通过基因敲除、FISH、co-IP等实验，研究者证实，包括miR-146a、miR-17、miR-19及miR-16等几个 miRNA都通过miRNA沉默复合体与Gag结合，破坏Gag聚合组装, 使病毒颗粒无法有效释放。而组装失败的Gag平台将无法抵抗细胞的内吞机制(endocytosis)，被聚集在溶酶体(lysosomes)降解。

　　对于miRNA功能的普遍认识不同，本研究证明miRNA除了通过miRNA沉默复合体结合于靶基因的3’UTR区域种子序列来起到特殊调控作用外，亦可以作为配体与某些特殊的蛋白质受体结合，发挥一些特殊功能。本项研究对于阻止HIV及其他逆转录病毒自我复制与扩散提供了新的思路，在未来研究者或许可以针对这些miRNA开发设计新型抗逆转录病毒药物。

结合病毒颗粒

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