腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)属于微小病毒科依赖病毒属,因安全性好、嗜性广泛、可感染分裂或不分裂的细胞、理化性质稳而易于保存等优点,在世界范围内广泛用于基因治疗和疫苗研究。

AAV受体主要指位于细胞膜表面,能与AAV发生特异性结合的受体分子。AAV受体是介导AAV与靶细胞发生特异识别的物质基础,也是AAV能否进入细胞,在细胞内完成生活周期的首要前提。AAVR蛋白被证实是AAV受体的一种,AAVR是KIAAO319L基因编码的一种免疫球蛋白样结构的跨膜蛋白,由一个信号引导域、一个N端跨膜域及胞内域、5个免疫球蛋白样胞外结构域(PKD1,PKD2,PKD3,PKD4,PKD5)和一个C端跨膜区及胞内域构成。

一篇由清华大学医学院在国际著名学术杂志《Nature Communications》上发表了题为《Divergent engagements between adeno-associated viruses with their cellular receptor AAVR》的论文,详述了AAVR识别各种AAV血清型的不同机制。课题组前期利用粒子滤波算法,该研究解析了AAV2-AAVR复合物的高分辨率冷冻电镜结构,分辨率为2.8Å。发现在AAVR中的5个PKD结构域中,PKD2直接结合到邻近二十面体三重轴的AAV2衣壳的棘区,并确定确定了关键结合位点。

该篇文章进一步研究选择两种AAV血清型:AAV1和AAV5,文章中通过高分辨率冷冻电镜照片确定了AAV1-AAVR和AAV5-AAVR配合物的结构(Fig1),之前证明了PKD2与AAV2衣壳结合(图1c,d),结果表明AAV1和AAV5衣壳上存在AAVR,但在不同位置。

Fig. 1 The cryo-EM structures

进一步研究揭示了PKD1识别AAV5的分子细节(Fig2),而PKD2仅与AAV1结合(Fig3)。然而,AAV5-AAVR界面是明显不同的,其中PKD1与AAV1的PKD2相互作用区域相比,在AAV5衣壳的尖峰的相反侧结合,这些发现进一步了解了AAVR识别各种AAV血清型的不同机制。

Fig2   AAVR PKD1 binds with AAV5

Fig. 3 AAVR PKD2 binds with AAV

本研究中AAV病毒及包装由派真生物(PackGene)提供。

参考资料:

http://www.doc88.com/p-6992875626026.htmlhttp://www.ddbjy.com/jiaoyu/gaoyi/152329.html
https://zhuanlan.zhihu.com/p/90254645https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31434885/