2024年1月24日，来自澳大利亚新南威尔士大学D. A. Jacques团队在《自然》杂志上发表了标题为”The HIV capsid mimics karyopherin engagement of FG-nucleoporins.“的研究成果。研究提出HIV衣壳模拟FG核孔蛋白的核转运蛋白结合。
据介绍，HIV可以感染不分裂的细胞，因为病毒衣壳可以克服核孔复合体的选择性屏障，将基因组直接输送到细胞核中。值得注意的是，完整的HIV衣壳比核孔扩散屏障规定的大小限制大1000多倍。核孔中心通道中的这种屏障由富含苯丙氨酸-甘氨酸（FG）二肽的内在无序的核通道蛋白结构域组成。通过多价FG相互作用，细胞核外蛋白及其结合物在该阶段溶解，以驱动核质转运。
HIV的外壳体积约为40 MDa，远远超过被动扩散分子大小限制的1000倍，因此无法通过被动扩散进行传输。此外，它也不太可能依赖于核转运蛋白进行传输，因为这将导致整体直径进一步增大，无法通过直径仅约60nm的核孔。那么，HIV究竟是如何成功穿过细胞核孔的呢？
无法穿越核孔的大分子（绿色）在核转运蛋白（红色）的帮助下穿过核孔
通过对核孔复合体进行体外研究，研究人员发现HIV衣壳表面的口袋类似地与来自多个核孔蛋白的FG基序相互作用，这种相互作用使衣壳能够穿透FG核孔蛋白缩合物。这种核外蛋白模拟模型解决了HIV衣壳在核进入中作用的一个关键概念挑战，并解释了一个比任何已知细胞货物大得多的外源性实体如何能够无损地破坏核膜。
为了实现HIV衣壳的完整穿过细胞核孔，需要同时满足两个关键条件。首先，衣壳必须与核孔蛋白的FG区域结合，以确保有效的相互作用。其次，衣壳本身必须具备良好的弹性，并能够适应核孔复合体的构象变化。这两个因素共同作用，才使得HIV衣壳能够成功穿过细胞核孔。
文章来源：
Dickson, C. F., Hertel, S., Tuckwell, A. J. et al,The HIV capsid mimics karyopherin engagement of FG-nucleoporins.DOI: 10.1038/s41586-023-06969-7
