HIV-1病毒如同一台高度精密的纳米机器，其衣壳蛋白（CA）组装形成的锥形衣壳体结构是病毒成功感染的关键。这一“分子建筑”过程依赖于宿主细胞代谢物肌醇六磷酸（IP6）作为“分子脚手架”——它既能稳定未成熟Gag蛋白晶格，又是成熟衣壳组装所必需的辅因子。若病毒无法有效包装IP6，便会面临“建筑材料”短缺，导致衣壳组装失败与感染能力丧失。
2025年9月1日，浙江大学物理高等研究院朱亚南研究员与合作者在《Nature Communications》杂志上发表了题为“Structural basis for HIV-1 capsid adaption to a deficiency in IP6 packaging”的研究论文，揭示了一项全新的病毒自救机制：通过衣壳蛋白C端一个精巧的突变（G225R），HIV-1竟能在IP6严重不足的条件下“变废为宝”。该突变如同为病毒装配线加装了一道“安全锁”，通过增强六聚体间的相互作用，显著降低衣壳组装对IP6的依赖性。
图1 G225R在HIV-1成熟衣壳组装中作用的示意图模型
该研究通过整合冷冻电子断层成像、单颗粒冷冻电镜、分子动力学模拟、生物化学等多学科交叉手段，不仅揭示了HIV-1衣壳在逆境中启用的“备用组装方案”，还发现了CA蛋白C端结构域作为一个新型“分子开关”的功能——它如同一个可调节的蛋白质附件，能根据细胞环境动态调控衣壳的稳定性与组装效率。这一发现为开发靶向衣壳的新型抗病毒药物提供了关键依据，尤其对可能通过类似突变途径产生耐药性的病毒株具有重要启示。研究还表明，病毒可能通过调节C端构象以平衡未成熟与成熟组装过程的不同需求，这种微妙的调控机制或将成为抗病毒药物设计的新靶标。
浙江大学物理高等研究院朱亚南研究员、美国国家癌症研究所博士后（现美国爱荷华大学助理教授）Alex Kleinpeter博士和美国特拉华大学博士研究生Juan Rey为文章共同第一作者。英国牛津大学章佩君教授、美国国家癌症研究所Eric Freed教授和美国特拉华大学Juan Perilla教授为共同通讯作者。牛津大学沈涓博士做出了重要贡献。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-63363-9
