恆河猴機體中擁有一種特殊蛋白，當遭遇HIV感染時這種蛋白能幫其機體阻斷病毒的入侵；近日，一項刊登在國際雜誌Nature Communications上的研究報告中，來自芝加哥大學的科學家們進行了一項創新性研究揭示了恆河猴體內這種名為TRIM5α的免疫蛋白是如何發揮作用的。
研究者Alvin Yu表示，這些特殊的免疫蛋白能將HIV病毒衣殼包裹在一個六角形的網格中同時限制病毒的活性，這種網狀結構的缺陷就能使得TRIM5α蛋白擁有包裹任何形狀病毒入侵的靈活性。這項研究中，研究人員想通過研究利用計算機模擬的技術揭示該過程背後的物理性原理，但即使使用最大的超級計算機，模擬實際能代表HIV病毒中每一個原子也是比較困難的，因此在模擬中使用一種微妙的方法來挑選關鍵的部分似乎就是重要的，其也能被安全地像素化，這就是所謂的粗粒化（coarse graining）過程。
研究者Yu表示，TRIM5α蛋白能形成一種二維格子結構，但這種蛋白質如何機體纏繞在三維病毒衣殼上卻是一個問題，因此研究人員就需要進行模擬研究來分析這些蛋白質是如何與入侵的病毒相互作用的。研究者所採用的新型模型能夠揭示多個關鍵點，其中一種就是蛋白質能利用一種精細化的跳躍機制來逐漸在衣殼上積累直至其抵達臨界點，隨著網格結構的生長，蛋白質會以這樣的方式擠壓在一起從而使得網格結構中開始出現不規則的現象，研究者推測，這種不規則特性非常重要，因為恆河猴體內的TRIM5α蛋白能夠不斷適應不同形狀的HIV「膠囊」，HIV的衣殼會在結構上不斷變化，因此這些TRIM蛋白也需要擁有適應不同結構的能力。
闡明TRIM5α蛋白與病毒之間結合的分子機制也至關重要，蛋白質與病毒之間的相互作用存在一種微妙的平衡，這種網格結構的組裝是一種集體行為，其只有在非常特殊的相互作用強度範圍內才會發生；相關研究結果或能幫助指導HIV的治療。
最後研究者Voth表示，本文研究結果對於計算機模擬也意義重大，這也是計算機模擬研究的一大進步，後期對於研究人員進行諸如HIV感染等多種人類疾病研究也非常重要。（生物谷Bioon.com）
原始出處：
Alvin Yu et al. TRIM5α self-assembly and compartmentalization of the HIV-1 viral capsid, Nature Communications (2020). DOI:10.1038/s41467-020-15106-1