結構生物化學/碳水化合物/病毒/HIV感染機制
當人類免疫缺陷病毒 (HIV) 首次於 1981 年在美國出現時，醫療專業人員最初將其認定為一種罕見的感染同性戀男性的癌症，稱為卡波西肉瘤。紐約的急診室突然湧入大量看似健康的年輕男性，他們出現類似流感的症狀和肺炎球菌肺炎 (PCP)，這是一種僅影響 HIV 患者的真菌性肺炎。（通常，這種真菌感染會影響所有人，但由於沒有 HIV 的人擁有正常、健康的免疫系統，他們可以阻止感染的蔓延。然而，免疫系統受損的個體，如 HIV 患者，無法妥善處理這種真菌，因此會生病。）在爆發後的第一年，在紐約出現的 1600 例病例中，幾乎 50% 的個體死於這種疾病。這導致了恐慌，醫療專家急於尋找治療方法。疾病控制與預防中心能夠將這種疾病與人體血液中的某些物質聯絡起來。
這種病毒最終在 1984 年被法國巴斯德研究所發現，但 1985 年，一位美國科學家最終確定了導致獲得性免疫缺陷綜合徵 (AIDS) 的原因，該術語由 CDC 首創，是由 HIV 病毒引起的。然而，治療方法無法快速到位，因此到 1987 年，在首例公開病例出現 6 年後，已有超過 71,000 例艾滋病確診病例，其中死亡率超過 50%。如今，隨著科學和醫學的進步，已經創造出多種藥物方案來對抗病毒的進展，使受影響的個體能夠擁有更健康的生活和更長的壽命。
+== 結構 == HIV 結構由稱為病毒包膜的外層構成，外層由兩層脂質組成，這些脂質源自感染的個體。在病毒膜上，有兩個不同的蛋白質嵌入其中。一種稱為 gp120 的蛋白質是一種糖蛋白，它使病毒能夠附著在人體內的白細胞上。此外，一種稱為 gp41 的蛋白質是另一種糖蛋白，它使病毒能夠穿透細胞。這些蛋白質是抗逆轉錄病毒藥物的主要目標，因為它們在宿主細胞的感染中至關重要。
病毒包膜內包含所有感染宿主細胞所需的遺傳資訊。由 2000 種蛋白質組成的病毒核心保護病毒 DNA 以及所有必要的感染酶，包括整合酶和逆轉錄酶。此外，病毒包含三種結構基因，使病毒能夠產生更多病毒顆粒，以及六種調節基因來控制病毒感染細胞的能力；這些基因包括 tat、rev、nef、vif、vpr 和 vpu。
HIV 的獨特特性之一是它是一種逆轉錄病毒；它以 RNA 的形式攜帶其遺傳物質，並在一種稱為逆轉錄酶的酶的幫助下產生病毒 DNA。它以人體內的 T 細胞為目標，因為它以 DNA 的形式包含遺傳資訊，這對 HIV 感染至關重要。然而，巨噬細胞、B 細胞和單核細胞等其他細胞也可能被感染。透過多年的研究，HIV 感染細胞的方法已經揭示出來。病毒首先透過與人體細胞上的受體蛋白結合來開始其感染，這使得膜融合並允許病毒進入細胞。進入細胞後，HIV 擁有一種稱為逆轉錄酶的酶，它可以從 HIV 核心已經存在的 RNA 中製造病毒 DNA。接下來，DNA 透過也存在於病毒核心中的整合酶整合到人類 DNA 中。在這個階段，宿主細胞成為病毒複製的場所，併產生病毒 RNA 和長的病毒蛋白鏈。蛋白質和病毒 RNA 組裝成未成熟的細胞，最終脫落並離開成熟的細胞。HIV 蛋白酶，HIV 複製中的另一種關鍵酶，切割出未成熟的鏈，並拼接在一起成熟的蛋白質（類似於剪接體從內含子和外顯子中製造成熟蛋白質的功能）以產生成熟的病毒顆粒，然後這些顆粒可以自由感染其他細胞。這個迴圈只是隨著病毒感染越來越多的細胞而傳播和放大。
HIV 在精液、陰道分泌物、血液和其他體液中茁壯成長。它透過無保護性行為、共用針頭和母乳餵養傳播。HIV 不會透過唾液、接吻或其他身體接觸方式傳播。
APOBEC3G (A3G) 是胞嘧啶脫氨酶家族的一種酶。在實驗條件下，它是宿主防禦因子，可以抵禦 HIV 病毒的增殖。HIV 病毒細胞只能在沒有 A3G 表達在表面的情況下與宿主細胞結合。一些 HIV 病毒細胞包含 Vif，病毒感染因子，它在入侵宿主之前降解 A3G。沒有 Vif 的 HIV 病毒不太可能穿透表達 A3G 酶的宿主細胞膜。然而，還觀察到 A3G 能夠促進宿主細胞內 HIV 病毒 DNA 的突變和增殖。透過使連續的 HIV 病毒 DNA 發生突變，新的病毒 DNA 可以轉錄併成熟，而不會被察覺。A3G 經歷了兩種不同的機制，導致相反的效果。脫氨酶依賴機制導致突變的 HIV 病毒 DNA 的增殖，而脫氨酶非依賴機制阻止 HIV 病毒 DNA 翻譯和成熟。
A3G 包含一個 C 末端和一個 N 末端。連線到 C 末端的是一個鋅依賴性脫氨酶（ZDD 摺疊）。這種 ZDD 摺疊負責 A3G 經歷的所有脫氨酶活性。發現 A3G 具有與非特異性 RNA 和單鏈 DNA 結合的固有能力。這種特性對於 A3G 的脫氨酶非依賴性抗病毒機制至關重要，該機制可以潛在地阻止 HIV 病毒增殖。當 A3G 和 HIV 病毒 DNA 都被引入宿主細胞時，A3G 首先與宿主細胞內的核酸結合，以阻止 tRNA 鏈，這些鏈傳遞 HIV 病毒 DNA 延長所需的匹配氨基酸。沒有氨基酸，HIV 病毒 DNA 就無法轉錄和翻譯成成熟的病毒 DNA，因此，A3G 的抗病毒活性。
A3G 脫氨酶依賴機制與 HIV 病毒單鏈 DNA 結合，並在主鏈中催化 dC 到 dU。這種點突變會導致突變的 HIV 病毒 DNA 的翻譯。翻譯後，第二條鏈將包含 dA 而不是 dG。一些突變的病毒 DNA 可以整合到宿主細胞染色體中，導致具有錯義或無義取代的病毒蛋白表達。病毒複製將繼續產生兩種 HIV DNA，導致病毒增殖。這些機制途徑實際上在 HIV 感染患者中觀察到，在他們的細胞序列中發現了大量 dG 到 dA 的突變。
"關於 HIV 和艾滋病的基本資訊。""疾病控制與預防中心。疾病控制與預防中心，2012 年 4 月 11 日。網路。2012 年 11 月 21 日。<http://www.cdc.gov/hiv/topics/basic/>。
Cichocki，Mark。"HIV 的歷史。""About.com 艾滋病/艾滋病毒。""無名氏，2007 年 6 月 7 日。網路。2012 年 11 月 20 日。<http://aids.about.com/cs/aidsfactsheets/a/hivhis.htm>。
Cichocki，Mark。"PCP - 肺炎球菌肺炎。""About.com 艾滋病/艾滋病毒。""無名氏，2007 年 6 月 7 日。網路。2012 年 11 月 20 日。<http://aids.about.com/cs/conditions/a/pcpguide.htm>
NIAID. "HIV/艾滋病." HIV 結構. N.p., n.d. 網頁. 2012 年 11 月 21 日. <http://www.niaid.nih.gov/topics/hivaids/understanding/biology/Pages/structure.aspx>.
基於結構的藥物設計：從計算機到臨床." 生命的結構. N.p., 2007 年 7 月. 網頁. 2012 年 11 月 20 日. <http://publications.nigms.nih.gov/structlife/structlife.pdf>.