▲芝加哥大学的研究人员模拟了HIV复制传播的过程。
在计算机模拟的协助下，一个从事HIV病毒研究的美国科学家团队，破解了困扰研究者已久的，有关HIV病毒如何侵入细胞、继而进行传播的谜题。这项研究成果发表于近日的《美国国家科学院院刊》。这一成果可能为药物控制HIV病毒提供全新的思路。
HIV病毒难以控制的关键在于其可在体内进行快速增殖。一旦HIV病毒感染了正常细胞，它会迫使宿主细胞用自身的细胞膜制造一个包裹有病毒的囊泡。接下来，囊泡脱离宿主细胞，通过被称为“芽殖”的过程去感染更多正常细胞。
科学家们已经了解到，“芽殖”与被称为Gag蛋白的HIV蛋白复合物有关，但其分子作用过程的细节尚不明晰。“通过一段时间的研究，我们已经清楚了该复合物的最终组装结构，但对两者间作用的细节仍所知甚少。”化学系教授，同时也是论文通讯作者的Gregory Voth讲道。
由于很难用普通的成像技术获取准确的蛋白复合物在分子级别上的图像，Voth教授及其团队改为采用计算机建模的方式来模拟Gag蛋白。通过计算机模拟，研究人员可以对模型进行调整，直到他们找到Gag蛋白在分子作用过程中最可能的构型。接着，计算机模拟结果由美国国立卫生研究院和Howard Hughes医学研究院的Janelia研究所的Jennifer Lippincott-Scheartz实验室验证。研究人员建立了Gag蛋白复合物缺失部分的模型，并将其调整至能够观察到Gag蛋白是如何利用细胞的基础结构来为芽殖过程做准备的。
“这体现了现代计算机技术在病毒模拟领域的巨大作用。”Voth教授感叹道，“我们所希望的是，一旦人们感染HIV，我们就能合成并使用药物，阻止Gag蛋白积聚，并进而有效抵御病毒侵袭。”此外，Voth教授表示，在下一阶段，他的团队计划对芽殖后HIV病毒囊泡中的Gag蛋白的情况进行研究。
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