一旦HIV-1病毒劫持宿主細胞，復制自己的RNA基因組和病毒蛋白，它就必須將這些組件裝配成新的病毒顆粒。這個(gè)復雜裝配過(guò)程的編排開(kāi)始于一種稱(chēng)為Gag的病毒蛋白。首先，Gag必須能夠將病毒RNA和宿主細胞RNA辨別開(kāi)來(lái)，并將其貯存在新的病毒顆粒——只考慮細胞質(zhì)中發(fā)現的來(lái)自于HIV-1的RNA（2%到3%）并非易事。Gag如何有選擇包裝病毒RNA一直受到廣泛的猜測，但卻從來(lái)沒(méi)有直接觀(guān)察到。

      最近，來(lái)自美國洛克菲勒大學(xué)逆轉錄病毒研究權威專(zhuān)家Paul Bieniasz實(shí)驗室和Aaron Diamond艾滋病研究中心的一組研究人員，采用最新開(kāi)發(fā)的一種技術(shù)，來(lái)捕獲Gap是如何完成這一壯舉的（有點(diǎn)像分子定格）。日前在《細胞》（Cell）發(fā)表的一項研究中，他們發(fā)現，Gag的結合偏好經(jīng)歷了戲劇性和瞬態(tài)的變化，從而使其能夠精確地選擇病毒RNA，用于包裝成新的病毒。

      Bieniasz說(shuō)：“ Gag的一個(gè)功能是，從細胞中存在的所有RNA中選擇病毒RNA，包裝成病毒顆粒，然后去感染新的細胞?！盙ag——HIV-1的主要結構蛋白，作為單個(gè)分子漂浮在細胞質(zhì)中，但會(huì )組裝成新的病毒，成千上萬(wàn)的Gag凝聚在宿主細胞的細胞膜上，形成一個(gè)不成熟的病毒粒子（包含有兩股RNA病毒）。

      以往的研究表明，Gag通過(guò)與稱(chēng)為psi的序列相結合來(lái)靶定病毒RNA，但許多人懷疑這一相互作用無(wú)法解釋Gag對病毒RNA和宿主細胞RNA的區分能力。

      為了觀(guān)察Gag如何招募病毒RNA，研究者采用一種叫做交聯(lián)免疫沉淀測序的技術(shù)（CLIP），這種方法用紫外線(xiàn)來(lái)融合RNA和蛋白，并保存相互作用，用以進(jìn)一步的分析。本文第一作者、該實(shí)驗室博士后SeblaB. Kutluay說(shuō)：“CLIP基本上會(huì )在時(shí)間和空間上凍結這些相互作用，并以一種非常局部性的特定方式告訴你，你的蛋白質(zhì)所結合的RNA序列?！?/span>

      研究人員發(fā)現，Gag的確會(huì )結合病毒RNA上的psi，這種相互作用已在生物相關(guān)設置中首次得以證明。但他們懷疑，還有更多的故事。當Gag移動(dòng)到質(zhì)膜，它似乎完全改變了自己的行為，并結合到HIV-1基因組上許多不同的位點(diǎn)。

      通過(guò)分析Gag結合的RNA序列，研究人員發(fā)現，該蛋白似乎根據位置而改變它對核苷酸的喜好。細胞質(zhì)中的Gag更喜歡富含鳥(niǎo)嘌呤的RNA序列，但在質(zhì)膜上，Gag暫時(shí)被吸引到富含腺嘌呤的序列。引人注意的是，HIV-1基因組特別富含腺嘌呤——HIV-1基因組一種不同尋常的性質(zhì)，迄今都令科學(xué)家困惑。

      即使是幾年前，不用CLIP是不可能觀(guān)察到RNA結合行為的這種變化的。Bieniasz說(shuō)：“Gag結合富含腺嘌呤的RNA，之前用任何方法都無(wú)法看到?！盋LIP是由他的同事RobertB. Darnell的實(shí)驗室開(kāi)發(fā)，在洛克菲勒大學(xué)Thomas Tuschl實(shí)驗室得以完善。

      RNA結合的突然轉變似乎是多聚化依賴(lài)性的——就是說(shuō)，通過(guò)Gag在質(zhì)膜的聚集而誘導，這可能會(huì )阻塞某些蛋白質(zhì)表面并改變結合行為。

      Bieniasz說(shuō)：“這是首次例證，一個(gè)RNA結合蛋白這種特異性的巨大改變，取決于它在細胞中的位置。它真正改變了我們對‘艾滋病毒如何包裝其基因組’的理解方式?！?/span>

      第二個(gè)令人驚訝的主要發(fā)現是，Gag也結合細胞tRNA。Gag的一個(gè)區域可以指導蛋白質(zhì)到質(zhì)膜——稱(chēng)為矩陣域，可結合tRNA。雖然研究人員還不能確定tRNA結合所發(fā)揮的功能，但他們認為，這可能通過(guò)作為一種臨時(shí)防護，屏蔽不必要的RNA或膜結合，有助于調節和放慢病毒裝配的過(guò)程。