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(diǎn)。雖然人們發(fā)現(xiàn)了控制HIV生活周期中各個(gè)過(guò)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(wú)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(xì)胞膜上，介導(dǎo)病毒與細(xì)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(shí)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(biāo)。鑒于此，大量關(guān)于HIV gp41晶體結(jié)構(gòu)的研究正在進(jìn)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(duì)來(lái)說(shuō)比較保守，但也存在一定程度的變異。

3、因此通過(guò)改變?cè)夹蛄屑翱臻g構(gòu)像所產(chǎn)生的適應(yīng)性不僅對(duì)逃脫抵抗病毒的中和抗體十分重要，而且對(duì)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(guó)西北地區(qū)的主要流行株，本實(shí)驗(yàn)室前期研究，獲得其晶體結(jié)構(gòu)。本文通過(guò)將HIV-1 CRF07 B'/C重組型gp41序列與B亞型相比，發(fā)現(xiàn)17個(gè)突變氨基酸位點(diǎn)，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(guò)將這些位點(diǎn)分別向B亞型gp41中對(duì)應(yīng)位點(diǎn)氨基酸進(jìn)

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(shí)驗(yàn)室關(guān)于突變對(duì)病毒融合能力影響實(shí)驗(yàn)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(guò)序列比對(duì)，大多數(shù)突變集中于HR2區(qū)的N末端高突變區(qū)，推測(cè)該高突變位點(diǎn)對(duì)病毒感染和適應(yīng)性十分重要。通過(guò)將這些高突變位點(diǎn)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(shí)驗(yàn)室融合實(shí)驗(yàn)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(duì)該蛋白的功能并非總是致死的。⑶結(jié)合融合實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出gp41融合前模型假說(shuō)，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(shí)證明了協(xié)調(diào)性的Loop向螺旋的轉(zhuǎn)變對(duì)于病毒融合來(lái)說(shuō)是必不可少的。⑷通過(guò)對(duì)HIV-1 CRF07 B'/C與典型B亞型的gp41序列進(jìn)行比對(duì)，研究其突變對(duì)蛋白穩(wěn)定的影響，發(fā)現(xiàn)HR2高突變位點(diǎn)對(duì)于HIV介導(dǎo)的細(xì)胞-細(xì)胞融合非常重要，并在病毒