我所揭示整合素蛋白α4β7诱导一型艾滋病病毒感染的调控机理

  近日,我所分子模拟与设计研究组(1106组)李国辉研究员团队与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈剑峰研究员团队合作,在整合素α4β7(integrin α4β7)介导一型艾滋病病毒(HIV-1)感染T细胞的调控机理研究方面取得新进展。

  整合素α4β7是重要的细胞表面粘附分子,负责介导淋巴细胞从血液循环进入肠道和中枢神经系统,其功能的异常与人类自身免疫疾病密切相关。已有研究表明,表达整合素α4β7的肠道归巢CD4+ T细胞是HIV-1病毒感染的早期靶点,在HIV-1感染的发病机制中起重要作用。位于HIV-1病毒表面的包膜蛋白gp120与CD4+ T细胞表面受体分子的结合是HIV-1感染T细胞的关键步骤,但整合素α4β7与gp120在体内结合的调控机理尚不清楚。

  本工作中,合作团队发现肠道特定趋化因子(CCL19和CCL25)可以刺激整合素α4β7,使其处于相对伸展的高活化构象状态,从而与HIV-1包膜蛋白gp120结合,非活化状态的整合素α4β7与HIV-1包膜蛋白gp120没有结合能力。其中,整合素β7亚基中的MIDAS(Metal ion-dependent adhesion site)与HIV-1包膜蛋白gp120中高度保守的三肽序列LDI的相互作用是整合素α4β7介导HIV-1感染的关键位点。此外,该研究还发现整合素α4β7与HIV-1包膜蛋白gp120的结合会激活多条胞内信号通路,进而可能调控HIV-1病毒复制和T细胞功能。该研究为HIV-1感染的预防、治疗及相关药物的筛选提供新的策略与思路。

  相关成果以“Distinct Chemokines Selectively Induce HIV-1 gp120-integrin α4β7 Binding via Triggering Conformer-specific Activation of α4β7”为题,于近日发表在《信号转导与靶向治疗》(Signal Transduction and Targeted Therapy)上。上述工作得到国家自然科学基金等项目的支持。(文/图 张跃斌、李国辉)

  文章链接:https://doi.org/10.1038/s41392-021-00582-8

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