人體免疫缺陷病毒hiv

1、,人類免疫缺陷病毒——HIV,1 簡介,人類免疫缺陷病毒（HIV），俗稱艾滋?。ˋIDS）病毒，誘發(fā)人類獲得性免疫缺陷綜合征。該病毒在分類上屬于反轉(zhuǎn)錄病毒科（Retroviridae）慢病毒屬中的靈長類免疫缺陷病毒亞屬。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人免疫缺損病毒主要有HIV-I和HIV-II。HIV-I是從歐洲和美洲分離的毒株，與猴艾滋病毒只有約45% 的相似性，它的致病能力很強，是引起全球艾滋病流行的主要病原。HIV-II與猴艾滋病毒的相似性高達75

2、%，其毒性較弱，引起艾滋病的病程較長，癥狀較輕，主要局限在西部非洲。因此目前有關(guān)HIV的研究主要是針對HIV-I進行的。,2 HIV病毒顆粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)及傳播,HIV-I病毒粒子是一種直徑約為100nm的球狀病毒，粒子外包被著又兩層脂質(zhì)組成的脂膜，這種結(jié)合有許多糖蛋白分子（主要是gp41和gp120）的脂質(zhì)源于宿主細胞的外膜。蛋白質(zhì)p24和p18組成其核心，內(nèi)有RNA鏈，鏈上附著有反轉(zhuǎn)錄酶，其功能是催化病毒RNA的反轉(zhuǎn)錄。,內(nèi)膜蛋白,

3、外殼蛋白,轉(zhuǎn)錄酶,外膜蛋白,2 HIV病毒顆粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)及傳播,HIV依靠血液、血液制品、以及人體分泌液（如精液、乳液、眼淚）等傳播。HIV主要感染T4淋巴細胞，也可以感染其他類型如B淋巴細胞和單形核細胞等。HIV感染后可引起明顯病變，形成多核巨細胞，并導致細胞死亡。HIV病毒可以通過所感染的細胞擴散到全身，已經(jīng)在淋巴細胞、腦、胸腺、脾等組織發(fā)現(xiàn)了該病毒。不同毒株在試管內(nèi)感染細胞的能力差別很大，說明自然界廣泛存在突變株。迄今為止，尚

4、缺乏感染艾滋病的動物模型。猩猩感染HIV后，會產(chǎn)生抗體和暫時性T細胞比例失調(diào)，但并不發(fā)展成艾滋病的臨床病癥。,3 HIV基因組及其編碼的蛋白,HIV的基因組由兩條單鏈正鏈RNA組成，每個RNA基因約為9.7kb。HIV的主要基因結(jié)構(gòu)和組織形式與其他反轉(zhuǎn)錄病毒相同，均由5’末端LTR、結(jié)構(gòu)蛋白編碼區(qū)（gag）、蛋白酶編碼區(qū)（pro）、具有多種酶活性的蛋白編碼區(qū)（pol）、外膜蛋白（env）和3’末端LTR組成。為了最大限度的利用有限的

5、基因，HIV-I基因編碼區(qū)有很多重疊，尤其是在基因組的3’端。HIV基因組中的部分基因如tat和rev是不連續(xù)的，被插入的內(nèi)含子分隔成兩個外顯子。,,,長末端重復序列,結(jié)構(gòu)蛋白編碼區(qū),,具有多種酶活性的蛋白編碼區(qū),,外膜蛋白,,,3 HIV基因組及其編碼的蛋白,gag基因編碼了由p55前體蛋白切割形成的內(nèi)膜蛋白MA（p17）、外殼蛋白CA（p24）和核衣殼蛋白NC（p15）等四個結(jié)構(gòu)蛋白（p15進一步被切割為p6和p7）。HIV-I

6、至少有4個功能性的剪接供體位點和6個受體位點。,,,,3 HIV基因組及其編碼的蛋白,※ HIV-I感染小神經(jīng)質(zhì)細胞和巨噬細胞過程中信號傳導及與其受體CD4和輔助受體相互作用的示意圖。,,3 HIV基因組及其編碼的蛋白,3 HIV基因組及其編碼的蛋白,,外殼蛋白CA,內(nèi)膜蛋白MA,外膜蛋白,跨膜蛋白,gp120有24個糖基化位點，糖基化是gp120與CD4受體結(jié)合所必需的。已經(jīng)通過重組和突變實驗定位了gp120蛋白的多個功能區(qū)如下：主

7、要抗原決定簇T細胞決定簇CD4受體結(jié)合區(qū),4 HIV的復制,復制過程如下：原病毒整合到宿主染色體上，無癥狀。原病毒利用宿主細胞的轉(zhuǎn)錄和合成系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生病毒mRNA，其中一部分編碼病毒蛋白，與基因組RNA組裝成新的病毒顆粒，從宿主細胞中釋放出來侵染其它健康細胞。宿主細胞瓦解死亡。,5 HIV基因表達調(diào)控——LTR序列,LTR序列位于HIV基因組兩端，其序列是高度保守的。LTR 5’端含有HIV基因調(diào)控所必需的多個特定調(diào)控區(qū)（真核

8、類增強子和啟動子單位），現(xiàn)已根據(jù)各區(qū)調(diào)控功能的異同分為調(diào)控單位、核心單位和反式激活效應元件單位，并在LTR中發(fā)現(xiàn)了許多細胞轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點。,5 HIV基因表達調(diào)控——參與復制的調(diào)控蛋白,Tat蛋白,Rev蛋白,Nef蛋白,Vpr蛋白,Vpu蛋白,Vif蛋白,5 HIV基因表達調(diào)控——參與復制的調(diào)控蛋白,該蛋白是一個轉(zhuǎn)錄激活因子，在HIV各類型中高度保守，是病毒復制必需的。,,Tat蛋白,Rev蛋白,該蛋白是一個反式激活因子，調(diào)控RN

9、A的剪切和運輸，與RRE結(jié)合增加env的翻譯。對許多調(diào)控蛋白編碼基因有負調(diào)控作用，而對結(jié)構(gòu)蛋白基因有正調(diào)控作用。,5 HIV基因表達調(diào)控——參與復制的調(diào)控蛋白,Nef蛋白,一般認為Nef蛋白是一個負調(diào)控因子和磷酸化蛋白，不是HIV復制必需的，但可抑制由HIV LTR特異性轉(zhuǎn)錄的HIV-I前病毒基因的表達。Nef的存在可以提高和維持HIV在體內(nèi)的含量，并在HIV病理過程中起作用。,Vpr蛋白,Vpu蛋白,Vif蛋白,該蛋白又稱為病毒R蛋

10、白，不是HIV復制必需的，存在于病毒顆粒中。Vpr在病毒早期侵染中有作用。,這個蛋白是HIV-I特有的，人們目前推測Vpu蛋白可能促進HIV-I病毒粒子的組裝、成熟和釋放。,這個蛋白是病毒感染性因子，是HIV-I侵染所必需的，也是病毒在巨噬細胞擴散所必需的。,5 HIV基因表達調(diào)控——參與復制的調(diào)控蛋白,HIV的基因組不到10kb，起調(diào)控作用的序列不超過基因組總長度的1/10，但是它的調(diào)控是十分復雜的，參與調(diào)控的病毒自主編碼的調(diào)控因子包

11、括Tat、Rev、Vif、Vpr、Vpu及Nef等，還有宿主細胞調(diào)控因子參與。這些因子與因子之間的相互作用保持了HIV基因表達的動態(tài)平衡。,6 HIV的感染及致病機理,6 HIV的感染及致病機理,產(chǎn)毒性HIV感染的最終結(jié)果是產(chǎn)生大量病毒顆粒，造成細胞感染死亡。這是反轉(zhuǎn)錄病毒科慢病毒亞科病毒的特征。HIV還可以通過以下途徑導致免疫功能的下降：HIV粒子表面的gp120蛋白脫落，與正常細胞膜上的CD4受體結(jié)合，使該細胞被免疫系統(tǒng)誤

12、認為病毒感染細胞而遭殺滅。因T細胞CD4受體被gp120封閉，影響了其免疫輔助功能。HIV的gp120蛋白可以刺激機體產(chǎn)生抗CD4結(jié)合部位的特異性抗體，阻斷T細胞的功能。帶有病毒包膜蛋白的細胞可與其他細胞融合形成多核巨細胞而喪失功能。,7 艾滋病的治療和預防,迄今為止，仍無任何藥物可以完全抑制HIV在感染者體內(nèi)的增殖并徹底治愈艾滋病。,目前的抗HIV病毒藥物主要有一下幾類：,7 艾滋病的治療和預防,核苷酸型和非核苷酸型反轉(zhuǎn)錄酶抑制

13、劑的作用機制分析：（a）核苷酸型反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑，由于它在結(jié)構(gòu)上與脫氧核苷酸的相似性，摻入后使病毒DNA的合成不能進行。（b）非核苷酸型反轉(zhuǎn)錄酶抑制劑，與反轉(zhuǎn)錄酶相結(jié)合，通過限制該酶的移動性而影響他的活性。,8 參考文獻,[1]朱玉賢，李毅，鄭曉峰，郭紅衛(wèi).現(xiàn)代分子生物學（第4版）[M].北京.高等教育出版社[2]http://baike.baidu.com/view/2313468.htm 正鏈RNA[3]http://baik

14、e.baidu.com/item/%E4%BA%BA%E7%B1%BB%E5%85%8D%E7%96%AB%E7%BC%BA%E9%99%B7%E7%97%85%E6%AF%92?fromtitle=HIV&fromid=667585&type=syn 人類免疫缺陷病毒,9 問題,1、（填空題）HIV基因組中g(shù)ag基因編碼了由p55前體蛋白切割形成的內(nèi)膜蛋白MA（p17）、外殼蛋白CA（p24）和核衣殼蛋白NC（p15）