HIV-1 CRF07 B’-C gp41 HR2結(jié)構(gòu)特征初探.pdf

1、人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)是獲得性免疫綜合征（acquired immunodeficiency syndrome，AIDS）的病原體。有關(guān)HIV復(fù)制、病毒與宿主相互作用和治療干預(yù)等是目前生物學(xué)研究的熱點。雖然人們發(fā)現(xiàn)了控制HIV生活周期中各個過程的抑制劑，但是一旦人體感染HIV，即使在藥物幫助下，感染者仍無法完全清除體內(nèi)病毒，最終可能發(fā)病致死。HIV包膜蛋白由gp120和gp4

2、1構(gòu)成，HIV依靠gp120和gp41吸附到宿主細胞膜上，介導(dǎo)病毒與細胞膜的融合。gp41在病毒顆粒表面暴露的比較少，不容易被中和抗體所識別，但是由于gp41比gp120在序列保守性高及糖基化程度低，是誘導(dǎo)產(chǎn)生廣譜中和抗體疫苗研發(fā)的理想靶標。鑒于此，大量關(guān)于HIV gp41晶體結(jié)構(gòu)的研究正在進行。HIV特異性序列的選擇是在病毒變異需求和宿主免疫系統(tǒng)壓力的共同作用下產(chǎn)生的結(jié)果。雖然跨膜蛋白gp41相對來說比較保守，但也存在一定程度的變異。

3、因此通過改變原始序列及空間構(gòu)像所產(chǎn)生的適應(yīng)性不僅對逃脫抵抗病毒的中和抗體十分重要，而且對病毒復(fù)制和感染也是至關(guān)重要的。HIV-1 CRF07 B'/C gp41是中國西北地區(qū)的主要流行株，本實驗室前期研究，獲得其晶體結(jié)構(gòu)。本文通過將HIV-1 CRF07 B'/C重組型gp41序列與B亞型相比，發(fā)現(xiàn)17個突變氨基酸位點，且大多數(shù)位于六螺旋束的表面。
　　 本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過將這些位點分別向B亞型gp41中對應(yīng)位點氨基酸進

4、行突變，我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)突變不影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。結(jié)合本實驗室關(guān)于突變對病毒融合能力影響實驗結(jié)果，得出結(jié)論，突變引起的融合能力的改變不是由蛋白的穩(wěn)定性變化引起的。⑵通過序列比對，大多數(shù)突變集中于HR2區(qū)的N末端高突變區(qū)，推測該高突變位點對病毒感染和適應(yīng)性十分重要。通過將這些高突變位點突變成能破壞螺旋結(jié)構(gòu)的脯氨酸，我們發(fā)現(xiàn)gp41穩(wěn)定性被破壞，結(jié)合本實驗室融合實驗結(jié)果N640P突變保持與野生型相似的融合能力，我們得出結(jié)論，存在于HR2 N端

5、部分的中斷對該蛋白的功能并非總是致死的。⑶結(jié)合融合實驗結(jié)果提出gp41融合前模型假說，在該模型中，在HR1和HR2的中間都是折斷的形式，即HR1和HR2中間都有柔韌性區(qū)域，并非是剛性的連續(xù)的螺旋結(jié)構(gòu)。同時證明了協(xié)調(diào)性的Loop向螺旋的轉(zhuǎn)變對于病毒融合來說是必不可少的。⑷通過對HIV-1 CRF07 B'/C與典型B亞型的gp41序列進行比對，研究其突變對蛋白穩(wěn)定的影響，發(fā)現(xiàn)HR2高突變位點對于HIV介導(dǎo)的細胞-細胞融合非常重要，并在病毒