大规模模拟显示HIV衣壳与其环境相互作用
在一台超级计算机上花了两年的时间来模拟HIV衣壳生命中的1.2微秒,这是一种将HIV病毒传播到人体细胞核的蛋白质笼。6400万原子模拟为病毒如何感知其环境并完成其感染周期提供了新的见解。该研究结果发表在Nature Communications杂志上。“我们正在学习HIV衣壳系统的细节,不仅仅是结构,还有它如何改变环境并对环境作出反应,”伊利诺伊大学研究科学家Juan R. Perilla说道,他带领着这项研究。物理学教授克劳斯舒尔滕。Perilla说,这些细节可以帮助科学家找到新的方法来击败病毒。
Schulten于2016年10月去世,率先应用分子动力学模拟研究大型生物系统。他称这种方法为“计算显微镜”。
衣壳模拟是在能源部的Titan超级计算机上进行的。分析数据需要第二台超级计算机Blue Waters,位于美国国家超级计算应用中心。
HIV衣壳由数百个相同的蛋白质组成,这些蛋白质排列在六面和五面结构的网络中,每个结构的中心都有一个小孔。衣壳含有病毒的遗传物质,将其隐藏在宿主细胞防御之外。它还将病毒转运到细胞核,它必须渗透才能完全感染。
Perilla说,这项新的研究揭示了一些可能增强衣壳感知环境并找到进入细胞核的能力的特性。例如,它表明衣壳的不同部分以不同的频率振荡。他说,这些振荡可能会将信息从衣壳的一部分传递到另一部分。
该研究还揭示了离子流入和流出衣壳孔。负离子积聚在衣壳内的带正电荷的表面上,而正离子附着在外面,带负电荷。
“如果你能打破衣壳试图保持在一起的这种静电平衡,你可能会迫使它过早地爆裂,”佩里拉说。
带正电荷的内部也有助于促进DNA构建模块的涌入。Perilla说,病毒需要来自宿主的这些分子将其自身的RNA转化为DNA。他说,这些被称为核苷酸的DNA构建块带有负电荷并且足够小以穿过衣壳的毛孔。
研究人员还发现,压力通过衣壳传播。在实验所示的区域中,应力对齐最容易爆裂。
Perilla说,这些数据揭示了潜在的漏洞,这些漏洞可以通过瞄准其衣壳来开发新药以击败HIV病毒。
推荐内容
-
东莞疫情新增确诊2例、无症状感染者2例 详情公布
提醒:疫情期间,请牢记新冠肺炎十大症状:发热(体温≥37 3℃)、干咳、乏力、嗅觉和味觉减退、鼻塞、流涕、咽痛、结膜炎、肌痛、腹泻。如
-
女子在婆家过完年后返家 一开门直接被眼前景象震住真是父母的爱
女子在婆家过完年后返家 一开门直接被眼前景象震住。近日一则关于女子在婆家过完年后返家 一开门直接被眼前景象震住的视频在网上火了起来
-
这些跟5G有关的传言不要信!? 确有其事?
这些跟5G有关的传言不要信!? 确有其事?流量为王的时代,信息传播速度越来越快,但也出现了很多不实消息被误传的情况。因此我们在接受信
-
高考"撞"上端午,吃粽就能"高中"?? 这事儿是真的?
高考"撞"上端午,吃粽就能"高中"?? 这事儿是真的?随着互联网时代的到来,信息传播速度越来越快,但其中很多消息还没被证实真实性就大...
-
癌症不传染但部分致癌因素会传染? 这事儿是真的?
癌症不传染但部分致癌因素会传染? 这事儿是真的?随着传播途径的多样化发展,信息被大众获取的途径多种多样,但其中很多消息还没被证实真
-
献血会导致贫血?其实真相是...
面对流言,希望我们第一时间想到的是寻找官方回应。而不是着急着把流言传播出去,毕竟现在网络相关的法律法规都出台了,网络上传播谣言...
-
单细胞RNA-seq将提供关于不同类型的味觉细胞如何发挥作用的关键见解
现在,Monell中心的一项重大技术进步使科学家能够在任何类型的味觉受体细胞中鉴定出一整套基因。该技术为味觉研究人员提供了大量信息,有助