Cryo-Electron顕微鏡(Cryo-EM)を含む高度な画像技術を使用して、研究者は、CD4+ T細胞として知られるHIVのヒト免疫細胞への侵入中に発生する正確な分子相互作用を視覚化することができました。これらの細胞は、感染に対する身体の防御において重要な役割を果たし、HIVの主要な標的にします。
この研究では、HIVがGP120と呼ばれる表面に特定のタンパク質を利用して、CD4+ T細胞の表面の受容体タンパク質(CD4)に結合することが明らかになりました。この結合は、GP120の立体構造変化を引き起こし、GP41として知られるウイルスの別の領域を暴露します。
GP41は、CD4+ T細胞の表面にも存在する、CCR5またはCXCR4のいずれかの共受容体タンパク質と相互作用します。この相互作用により、ウイルスは外膜と細胞膜と融合し、ウイルス遺伝物質(RNA)が宿主細胞に入る細孔を作成します。
細胞内に入ると、ウイルスRNAはDNAに逆転写され、宿主細胞の遺伝物質に統合されます。この統合により、ウイルスは新しいウイルス粒子を複製および生成し、CD4+ T細胞にさらに感染して破壊し、体の免疫系を弱めることができます。
これらの分子相互作用の直接的な視覚化は、HIV感染の初期ステップを理解するための重要な情報を提供し、それが新しい治療的介入の開発につながる可能性があります。ウイルス侵入プロセスに関与する特定のタンパク質を標的とすることにより、研究者はHIVの感染と広がり能力をブロックできる場合があり、最終的にエイズとの戦いに貢献します。