• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

天然HIV-1核心的结构及其与肌醇六磷酸(IP6)和亲环素A(CypA)的相互作用。

Structure of native HIV-1 cores and their interactions with IP6 and CypA.

作者信息

Ni Tao, Zhu Yanan, Yang Zhengyi, Xu Chaoyi, Chaban Yuriy, Nesterova Tanya, Ning Jiying, Böcking Till, Parker Michael W, Monnie Christina, Ahn Jinwoo, Perilla Juan R, Zhang Peijun

机构信息

Division of Structural Biology, Wellcome Trust Centre for Human Genetics, University of Oxford, Oxford OX3 7BN, UK.

Electron Bio-Imaging Centre, Diamond Light Source, Harwell Science and Innovation Campus, Didcot OX11 0DE, UK.

出版信息

Sci Adv. 2021 Nov 19;7(47):eabj5715. doi: 10.1126/sciadv.abj5715.

DOI:10.1126/sciadv.abj5715
PMID:34797722
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8604400/
Abstract

The viral capsid plays essential roles in HIV replication and is a major platform engaging host factors. To overcome challenges in study native capsid structure, we used the perfringolysin O to perforate the membrane of HIV-1 particles, thus allowing host proteins and small molecules to access the native capsid while improving cryo–electron microscopy image quality. Using cryo–electron tomography and subtomogram averaging, we determined the structures of native capsomers in the presence and absence of inositol hexakisphosphate (IP6) and cyclophilin A and constructed an all-atom model of a complete HIV-1 capsid. Our structures reveal two IP6 binding sites and modes of cyclophilin A interactions. Free energy calculations substantiate the two binding sites at R18 and K25 and further show a prohibitive energy barrier for IP6 to pass through the pentamer. Our results demonstrate that perfringolysin O perforation is a valuable tool for structural analyses of enveloped virus capsids and interactions with host cell factors.

摘要

病毒衣壳在HIV复制中起着至关重要的作用,是一个与宿主因子相互作用的主要平台。为了克服研究天然衣壳结构时遇到的挑战,我们使用产气荚膜梭菌溶血素O在HIV-1颗粒膜上穿孔,从而使宿主蛋白和小分子能够接触到天然衣壳,同时提高冷冻电子显微镜图像质量。利用冷冻电子断层扫描和亚断层图平均技术,我们确定了在存在和不存在肌醇六磷酸(IP6)及亲环素A的情况下天然衣壳粒的结构,并构建了完整HIV-1衣壳的全原子模型。我们的结构揭示了两个IP6结合位点和亲环素A的相互作用模式。自由能计算证实了R18和K25处的两个结合位点,并进一步表明IP6穿过五聚体存在过高的能量屏障。我们的结果表明,产气荚膜梭菌溶血素O穿孔是用于分析包膜病毒衣壳结构及其与宿主细胞因子相互作用的一种有价值的工具。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/1e48b734631e/sciadv.abj5715-f6.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/ab539e90a3cb/sciadv.abj5715-f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/79748413f8f8/sciadv.abj5715-f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/b15bc0a626e0/sciadv.abj5715-f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/85a5f8c3d3fc/sciadv.abj5715-f4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/533b2d3dba25/sciadv.abj5715-f5.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/1e48b734631e/sciadv.abj5715-f6.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/ab539e90a3cb/sciadv.abj5715-f1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/79748413f8f8/sciadv.abj5715-f2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/b15bc0a626e0/sciadv.abj5715-f3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/85a5f8c3d3fc/sciadv.abj5715-f4.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/533b2d3dba25/sciadv.abj5715-f5.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/0ac2/8604400/1e48b734631e/sciadv.abj5715-f6.jpg

相似文献

1
Structure of native HIV-1 cores and their interactions with IP6 and CypA.天然HIV-1核心的结构及其与肌醇六磷酸(IP6)和亲环素A(CypA)的相互作用。
Sci Adv. 2021 Nov 19;7(47):eabj5715. doi: 10.1126/sciadv.abj5715.
2
The Host Cell Metabolite Inositol Hexakisphosphate Promotes Efficient Endogenous HIV-1 Reverse Transcription by Stabilizing the Viral Capsid.宿主细胞代谢物肌醇六磷酸通过稳定病毒衣壳促进有效的内源性 HIV-1 逆转录。
mBio. 2020 Dec 1;11(6):e02820-20. doi: 10.1128/mBio.02820-20.
3
Structure of the mature Rous sarcoma virus lattice reveals a role for IP6 in the formation of the capsid hexamer.成熟 Rous 肉瘤病毒晶格的结构揭示了 IP6 在衣壳六聚体形成中的作用。
Nat Commun. 2021 May 28;12(1):3226. doi: 10.1038/s41467-021-23506-0.
4
Atomic-scale characterization of mature HIV-1 capsid stabilization by inositol hexakisphosphate (IP).肌醇六磷酸(IP)对成熟HIV-1衣壳稳定性的原子尺度表征。
Sci Adv. 2020 Sep 16;6(38). doi: 10.1126/sciadv.abc6465. Print 2020 Sep.
5
Essential functions of inositol hexakisphosphate (IP6) in murine leukemia virus replication.肌醇六磷酸(IP6)在鼠白血病病毒复制中的重要功能。
mBio. 2024 Jul 17;15(7):e0115824. doi: 10.1128/mbio.01158-24. Epub 2024 Jun 24.
6
Structures of immature EIAV Gag lattices reveal a conserved role for IP6 in lentivirus assembly.不成熟的 EIAV Gag 晶格结构揭示了 IP6 在慢病毒组装中的保守作用。
PLoS Pathog. 2020 Jan 27;16(1):e1008277. doi: 10.1371/journal.ppat.1008277. eCollection 2020 Jan.
7
A lysine ring in HIV capsid pores coordinates IP6 to drive mature capsid assembly.HIV 衣壳孔中的赖氨酸环协调 IP6 以驱动成熟衣壳组装。
PLoS Pathog. 2021 Feb 1;17(2):e1009164. doi: 10.1371/journal.ppat.1009164. eCollection 2021 Feb.
8
HIV-1 CA Inhibitors Are Antagonized by Inositol Phosphate Stabilization of the Viral Capsid in Cells.HIV-1 CA 抑制剂在细胞中被肌醇磷酸盐稳定病毒衣壳所拮抗。
J Virol. 2021 Nov 23;95(24):e0144521. doi: 10.1128/JVI.01445-21. Epub 2021 Oct 6.
9
Cellular IP Levels Limit HIV Production while Viruses that Cannot Efficiently Package IP Are Attenuated for Infection and Replication.细胞内 IP 水平限制 HIV 产量,而不能有效包装 IP 的病毒则在感染和复制过程中被削弱。
Cell Rep. 2019 Dec 17;29(12):3983-3996.e4. doi: 10.1016/j.celrep.2019.11.050.
10
IP6-stabilised HIV capsids evade cGAS/STING-mediated host immune sensing.IP6 稳定的 HIV 衣壳逃避 cGAS/STING 介导的宿主免疫感应。
EMBO Rep. 2023 May 4;24(5):e56275. doi: 10.15252/embr.202256275. Epub 2023 Mar 27.

引用本文的文献

1
Structural basis for HIV-1 capsid adaption to a deficiency in IP6 packaging.HIV-1衣壳适应肌醇六磷酸包装缺陷的结构基础。
Nat Commun. 2025 Sep 1;16(1):8152. doi: 10.1038/s41467-025-63363-9.
2
Direct visualization of HIV-1 core nuclear import and its interplay with the nuclear pore.HIV-1核心的核输入及其与核孔相互作用的直接可视化
EMBO Rep. 2025 Aug 29. doi: 10.1038/s44319-025-00567-6.
3
Time-Resolved Fluorescence Imaging and Correlative Cryo-Electron Tomography to Study Structural Changes of the HIV-1 Capsid.时间分辨荧光成像与相关冷冻电子断层扫描技术用于研究HIV-1衣壳的结构变化

本文引用的文献

1
A stable immature lattice packages IP for HIV capsid maturation.一个稳定的未成熟晶格包裹着用于HIV衣壳成熟的IP。
Sci Adv. 2021 Mar 10;7(11). doi: 10.1126/sciadv.abe4716. Print 2021 Mar.
2
A lysine ring in HIV capsid pores coordinates IP6 to drive mature capsid assembly.HIV 衣壳孔中的赖氨酸环协调 IP6 以驱动成熟衣壳组装。
PLoS Pathog. 2021 Feb 1;17(2):e1009164. doi: 10.1371/journal.ppat.1009164. eCollection 2021 Feb.
3
Permeability of the HIV-1 capsid to metabolites modulates viral DNA synthesis.HIV-1 衣壳对代谢物的通透性调节病毒 DNA 的合成。
ACS Nano. 2025 Sep 2;19(34):30902-30918. doi: 10.1021/acsnano.5c06724. Epub 2025 Aug 22.
4
HIV-1 nuclear import is selective and depends on both capsid elasticity and nuclear pore adaptability.HIV-1核输入具有选择性,并且依赖于衣壳弹性和核孔适应性。
Nat Microbiol. 2025 Jul 7. doi: 10.1038/s41564-025-02054-z.
5
The central pore of HIV-1 capsomers promotes sustained stability of the viral capsid.HIV-1 衣壳粒的中央孔促进病毒衣壳的持续稳定性。
bioRxiv. 2025 May 19:2025.05.19.654868. doi: 10.1101/2025.05.19.654868.
6
How HIV-1 Uses the Metabolite Inositol Hexakisphosphate to Build Its Capsid.人类免疫缺陷病毒1型如何利用代谢物肌醇六磷酸构建其衣壳。
Viruses. 2025 May 9;17(5):689. doi: 10.3390/v17050689.
7
Kinetic implications of IP anion binding on the molecular switch of HIV-1 capsid assembly.IP阴离子结合对HIV-1衣壳组装分子开关的动力学影响
Sci Adv. 2025 Apr 18;11(16):eadt7818. doi: 10.1126/sciadv.adt7818. Epub 2025 Apr 16.
8
Correlative In Situ Cryo-ET Reveals Cellular and Viral Remodeling Associated with Selective HIV-1 Core Nuclear Import.相关原位冷冻电子断层扫描揭示了与选择性HIV-1核心核输入相关的细胞和病毒重塑。
bioRxiv. 2025 Mar 4:2025.03.04.641496. doi: 10.1101/2025.03.04.641496.
9
Considerations for capsid-targeting antiretrovirals in pre-exposure prophylaxis.暴露前预防中衣壳靶向抗逆转录病毒药物的考量因素。
Trends Mol Med. 2025 Feb 27. doi: 10.1016/j.molmed.2025.01.013.
10
Structural insights into HIV-2 CA lattice formation and FG-pocket binding revealed by single-particle cryo-EM.单颗粒冷冻电镜揭示的HIV-2衣壳晶格形成及FG口袋结合的结构见解
Cell Rep. 2025 Feb 25;44(2):115245. doi: 10.1016/j.celrep.2025.115245. Epub 2025 Jan 25.
PLoS Biol. 2020 Dec 17;18(12):e3001015. doi: 10.1371/journal.pbio.3001015. eCollection 2020 Dec.
4
The Host Cell Metabolite Inositol Hexakisphosphate Promotes Efficient Endogenous HIV-1 Reverse Transcription by Stabilizing the Viral Capsid.宿主细胞代谢物肌醇六磷酸通过稳定病毒衣壳促进有效的内源性 HIV-1 逆转录。
mBio. 2020 Dec 1;11(6):e02820-20. doi: 10.1128/mBio.02820-20.
5
Structural and mechanistic bases for a potent HIV-1 capsid inhibitor.HIV-1 衣壳抑制剂的结构和机制基础。
Science. 2020 Oct 16;370(6514):360-364. doi: 10.1126/science.abb4808.
6
Atomic-scale characterization of mature HIV-1 capsid stabilization by inositol hexakisphosphate (IP).肌醇六磷酸(IP)对成熟HIV-1衣壳稳定性的原子尺度表征。
Sci Adv. 2020 Sep 16;6(38). doi: 10.1126/sciadv.abc6465. Print 2020 Sep.
7
Atomic-resolution structure of HIV-1 capsid tubes by magic-angle spinning NMR.利用魔角旋转 NMR 技术解析 HIV-1 衣壳管的原子分辨率结构
Nat Struct Mol Biol. 2020 Sep;27(9):863-869. doi: 10.1038/s41594-020-0489-2. Epub 2020 Sep 8.
8
Intrinsic curvature of the HIV-1 CA hexamer underlies capsid topology and interaction with cyclophilin A.HIV-1 CA 六聚体的固有曲率是衣壳拓扑结构和与亲环素 A 相互作用的基础。
Nat Struct Mol Biol. 2020 Sep;27(9):855-862. doi: 10.1038/s41594-020-0467-8. Epub 2020 Aug 3.
9
Clinical targeting of HIV capsid protein with a long-acting small molecule.长效小分子靶向 HIV 衣壳蛋白的临床研究。
Nature. 2020 Aug;584(7822):614-618. doi: 10.1038/s41586-020-2443-1. Epub 2020 Jul 1.
10
A conformational switch in response to Chi converts RecBCD from phage destruction to DNA repair.Chi 诱导的构象开关将 RecBCD 从噬菌体破坏转换为 DNA 修复。
Nat Struct Mol Biol. 2020 Jan;27(1):71-77. doi: 10.1038/s41594-019-0355-2. Epub 2020 Jan 6.