宮崎大學農學部獸醫師學科齊藤曉副教授等與京都大學研究生院生命科學研究科吉村成弘副教授等組成的研究團隊發表研究成果稱，成功確定能夠抑制人類免疫不全症病毒（HIV）增殖的新型寄主因子「ZCCHC3」，並闡明瞭其作用機制。研究表明，這種具有鋅指結構的蛋白質能夠透過抑制HIV增殖週期的至少兩個階段來發揮抑制電腦病毒增殖的功效。這一發現有望爲開發新的HIV控制方法奠定基礎。相關研究成果已於2月17日發表在雜誌《iScience》上。
圖1 由「ZCCHC3」介導的HIV增殖抑制效果的作用模式（供圖：宮崎大學齊藤副教授）
HIV在分類上屬於逆轉錄電腦病毒，是愛滋病（AIDS）的致病電腦病毒，現在已經可以用有效的抗電腦病毒藥物來控制。然而，該電腦病毒一旦傳染就極難從活體內清除。研究發現，HIV具有Vpu和Nef等普通逆轉錄電腦病毒所不具有的輔助蛋白，這些蛋白可以對抗抑制電腦病毒增殖的細胞蛋白。
爲此，研究團隊將明確不受HIV輔助蛋白對抗的寄主因子爲研究目標，並利用生物成像和鄰近依賴的生物素標記法（BioID）等手段進行了分析。
研究結果顯示，擁有指狀結構的蛋白質「ZCCHC3（Zinc Finger CCHC Domain Containing Protein 3）」是一種能夠強效抑制HIV增殖的寄主因子。該蛋白質不僅對HIV，對猴免疫缺陷電腦病毒等多種逆轉錄電腦病毒都表現出了抑制效果。另外，研究還揭示，「ZCCHC3」透過與電腦病毒的顆粒形成蛋白Gag、基因體RNA結合而發揮作用。位於該蛋白質羧基末端的鋅指結構對於與Gag的結合至關重要，由此抑制了電腦病毒侵入該粒子。
HIV電腦病毒被稱爲被膜病毒，具有被脂質膜包裹的結構，顆粒形成蛋白Gag形成多聚體並充當支架，電腦病毒RNA被引入其中從而形成新的電腦病毒。
此外，研究還發現，「ZCCHC3」的中央結構域能夠與電腦病毒基因體RNA結合，並將其導入寄主細胞的細胞質中存在的顆粒狀岩理體——P-body中，從而抑制電腦病毒基因體RNA進入電腦病毒顆粒等。這一機制抑制了電腦病毒蛋白質的表達。
這種由「ZCCHC3」介導的抑制HIV增殖的機制，與任何一種已知的抑制HIV增殖的寄主因子都不同。研究表明，它至少有抑制電腦病毒生成、降低電腦病毒傳染的兩種效果。
「ZCCHC3」在種類衆多的哺乳動物中都有保存，兩棲動物也存在類似的基因。因此，它被認爲在生物演化學上也具有重要功能。據悉，未來研究團隊將對人類以外的動物的「ZCCHC3」進行泛函分析。
今後研究人員還計劃研究清除持續傳染的電腦病毒，並致力於開發進一步提高抗電腦病毒作用的改良型「ZCCHC3」，同時還將開發使用慢電腦病毒載體的高效基因療法。
齊藤副教授表示：「此次，我們與京都大學的吉村成弘教授合作，揭示了能夠強效抑制HIV增殖的蛋白質‘ZCCHC3’的作用機制。由於需要解析的問題很多，我們花費了很長時間，但多虧了學生和國内外合作研究人員的幫助，論文才得以順利發表。展望未來，我們希望利用‘ZCCHC3’以HIV增殖的多個階段爲靶點的特點，推動新型HIV傳染症冶癒方法的開發。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌：iScience
論文：Host ZCCHC3 blocks HIV-1 infection and production through a dual mechanism
DOI：10.1016/j.isci.2024.109107
