病毒末端DNA与不同长度HIV-1整合酶四聚体的对接研究(英文)

整合酶(integrase,IN)是HIV病毒复制周期中的一个重要酶,一般认为,IN是以四聚体形式发挥其生物活性。本文用DOT软件包研究了IN四聚体与8个不同长度病毒末端DNA的结合模式,以及病毒DNA长度对二者识别的影响。结果表明,IN有3个DNA结合区域,其中两个是病毒DNA结合区域,另外一个是宿主DNA结合区域。模拟结果与实验数据吻合较好,本研究为基于整合酶结构的药物研发及整合酶整合机理的研究提供了良好的基础。     

HIV-1整合酶去整合活性高通量检测方法的建立

HIV-1整合酶催化病毒DNA与宿主细胞基因组整合,是病毒复制所需的关键酶之一,也是抗病毒药物研发的重要靶点.IN及其核心结构域均能在体外催化去整合反应.本研究表达纯化了IN和IN-CCD蛋白,建立了一种检测IN和IN-CCD去整合活性的微孔板式高通量方法.设计了生物素和地高辛修饰的去整合DNA底物,运用链亲和素标记的珠子捕获反应产物,再通过酶标地高辛抗体及随后的酶联免疫吸附实验方法对地高辛定量以检测去整合.结果显示,IN和IN-CCD催化的去整合反应信号（A405）分别达到1.6和1.2,而背景信号值低于0.05;IN去整合反应更倾向于使用Mn2＋而不是Mg2＋作为金属辅助离子;研究还发现,已知的IN抑制剂baicalein是IN-CCD抑制剂.以上结果表明,本工作建立的检测方法能高通量、高灵敏度和高特异性地研究去整合反应,并能够应用于以IN为靶点,特别是以IN-CCD为靶点的HIV抑制剂的筛选.     

用慢病毒载体制备转基因动物的研究进展

慢病毒是逆转录病毒的一种 ,具有逆转录病毒的基本结构 ,但也有不同于逆转录病毒的组份和特性 ,作为基因治疗载体发展起来 ,最近已用于转基因动物制备。慢病毒像其它逆转录病毒一样 ,其基因组经逆转录后能整合在宿主DNA上 ;由于病毒载体经改构后 ,不在宿主细胞增殖 ,不会导致寄主细胞的死亡 ,被它感染的或转化的动物细胞能够连续传代 ;这种载体的最大优势是能感染静止细胞和不产生嵌合体动物。详细介绍了慢病毒载体构建原理、近年慢病毒载体在转基因动物制备方法和应用研究的新进展。     

携带HSV-1TK基因的逆转录病毒载体构建及在HeLa细胞中的表达

目的:构建携带单纯疱疹病毒脱氧胸腺嘧啶激酶基因(herpes simplex virus thymidine kinase,HSV-TK)的逆转录病毒,用于宫颈癌的治疗研究。方法:用限制性内切酶从质粒pcDNA3.1/HA-myc-His(-)Z-TK切下HSV-1TK cDNA序列,亚克隆入逆转录病毒载体pLXSN得到重组质粒pLXSN-TK,鉴定正确的阳性重组质粒经PA317细胞包装,G418筛选,在NIH3T3细胞进行病毒滴度测定。然后用病毒感染人宫颈癌细胞HeLa。PCR、RT-PCR和Western blotting方法检测HSV-1TK基因在HeLa中的整合和表达情况。结果:重组质粒pLXSN-TK经PA317细胞包装后收获病毒上清,感染HeLa细胞,检测发现HSV-1TK基因整合到细胞基因组DNA中,并且能有效的转录和翻译。结论:成功构建了逆转录病毒pLXSN-TK,该病毒能有效感染HeLa细胞,并使携带的治疗基因HSV-1TK在细胞中表达,为今后HSV-1TK基因治疗宫颈癌的研究奠定基础。     

T66I突变提高HIV-1整合酶可溶性研究

在研究HIV-1整合酶（IN）抗药性突变T66I时,发现这一突变同时可以提高整合酶的溶解性。原核表达了IN1–288/T66I和野生型（WT）,取菌体破碎后的上清, SDS-PAGE和his标签蛋白质染色进行分析,结果表明IN1–288/T66I可溶性约是WT的2.4倍。600 ml培养基中诱导表达IN1–288/T66I/BL21,亲和层析纯化共收获蛋白质4.72 mg。用改进的ELISA方法测定IN1–288/T66I和IN1 288/F185K /C280S链转移催化活性,结果显示两种蛋白质活性基本相当。提供了有别于F185K /C280S突变的另外一种整合酶可溶性表达的途径,IN1–288/T66I重组蛋白还可以应用到整合酶抑制剂筛选中,以获取避开T66I抗药性突变的抑制剂。     

T66I突变提高HIV-1整合酶大肠杆菌表达可溶性研究

在研究HIV-1整合酶(IN)抗药性突变T66I时,发现这一突变同时可以提高整合酶的溶解性。原核表达了IN1?288/T66I和野生型(WT),取菌体破碎后的上清,SDS-PAGE和his标签蛋白质染色进行分析,结果表明IN1?288/T66I可溶性约是WT的2.4倍。600ml培养基中诱导表达IN1?288/T66I/BL21,亲和层析纯化共收获蛋白质4.72mg。用改进的ELISA方法测定IN1?288/T66I和IN1-288/F185K/C280S链转移催化活性,结果显示两种蛋白质活性基本相当。提供了有别于F185K/C280S突变的另外一种整合酶可溶性表达的途径,IN1?288/T66I重组蛋白还可以应用到整合酶抑制剂筛选中,以获取避开T66I抗药性突变的抑制剂。     

人IL-12重组逆转录病毒载体在HeLa细胞中的表达

目的:包装携带人白细胞介素12(IL-12)的逆转录病毒,用于宫颈癌的治疗研究.方法:携带IL-12的逆转录病毒重组质粒pL35P40SN经PA317细胞包装,G418筛选.在NIH3T3细胞进行病毒滴度测定.然后用病毒感染人宫颈癌细胞HeLa.PCR、RT-PCR方法检测IL-12基因在HeLa中的整合和表达情况.结果:重组质粒pL35P40SN经PA317细胞包装后收获病毒上清,感染HeLa细胞,检测发现IL-12基因整合到细胞基因组DNA中,并且能有效的转录.结论:成功包装了携带IL-12基因的逆转录病毒,该病毒能有效感染HeLa细胞,并使携带的基因IL-12在细胞中表达,为今后IL-12基因治疗宫颈癌的研究奠定基础.     

逆转录病毒载体在基因工程疫苗方面的应用

逆转录病毒载体是根据逆转录病毒的特性设计出的一种病毒表达载体,以其能够整合到宿主细胞染色体上并能稳定表达目的基因而被视为基因运载最有效的工具。目前广泛应用于基因治疗、外源基因表达、基因工程疫苗等方面。主要综述了逆转录病毒载体在基因工程疫苗方面的应用现状及前景,为该载体在生物医学领域方面的应用提供有价值的参考。     

慢病毒载体转录“通读”改进研究进展

自2002年以来,在用γ-逆转录病毒载体治疗X连锁重度复合性免疫缺陷病 (X-SCID) 的10例病人中已有4例因载体整合在原癌基因lmo2等附近而得了白血病。这一事件提高了人们对基因治疗载体安全性的关注。与γ-逆转录病毒载体相比,慢病毒载体因尚未发现有整合在lmo2附近的现象,被认为是安全性较好的基因治疗载体。然而自灭活慢病毒载体与γ-逆转录病毒载体一样存在着转录“通读”的现象。近些年来,科学家们在改善自灭活慢病毒载体的通读率上做了一些工作并取得了一些积极成果。以下对慢病毒载体转录“通读”现象的发生机理和解决途径作了综合描述。     

一种新的逆转录病毒载体—HIV载体

一种新的逆转录病毒载体——ＨＩＶ载体赖冠华陈诗书（上海第二医科大学人类基因治疗研究中心,上海２０００２５）关键词逆转录病毒载体ＨＩＶ载体逆转录病毒载体具有能有效地将外源基因整合进靶细胞基因组、长期表达外源基因以及病毒包装过程简单的特点,因此成为基因治...     

正义、反义MCP-1基因逆转录病毒载体重组质粒的构建和包装

为构建含单核细胞趋化蛋白-1(Monocytechemoattractantprotein-1,MCP-1)基因的重组逆转录病毒pLXSN/MCP-1质粒.用RT-PCR技术从大鼠系膜细胞中扩增出MCP-1全长DNA,将其与Pgem-TE连接,用限制性内切酶EcoRⅠ对pTE-MCP-1和逆转录病毒质粒pLXSN分别进行酶切.在T4连接酶的作用下,构建重组逆转录病毒质粒pLXSN/MCP-1.经BglⅡ,XhoⅠ酶切鉴定MCP-1在质粒中的方向,用脂质体介导的方法把重组质粒DNA转染进入包装细胞PA317中,经过G418筛选出抗性克隆.通过NIH3T3细胞测定病毒液的病毒滴度.结果证实经过RT-PCR技术从大鼠系膜细胞中扩增出MCP-1全长DNA与所需的大小一致.重组质粒经酶切分析与预期的结果一致.G418筛选出抗性克隆,能稳定合成并分泌重组逆转录病毒颗粒.NIH3T3细4胞测定病毒滴度为17×10cfu/mL.     

HIV-1整合酶及其抑制剂的研究进展

HIV-1整合酶是由HIV病毒pol基因编码的分子量为32KD的蛋白质,是HIV病毒复制的必需酶之一,它催化病毒DNA整合入宿主染色体DNA。人类细胞中没有HIV 整合酶的类似物[1],理论上抑制整合酶对人体副作用很小。因此HIV-1整合酶成为继HIV-1蛋白酶,逆转录酶后治疗艾滋病的富有吸引力和合理的靶标。本文综述了HIV整合酶结构,抑制剂的研究以及以HIV-1 整和酶为靶点治疗AIDS方法的最新研究进展。     

用分子模拟方法研究HIV-1整合酶突变体的耐药性机理

二酮酸类化合物(DKAs)是目前最有前景的HIV-1整合酶(integrase, IN)抑制剂．为了解DKAs引起的多种耐药株共有的耐药性机理,选择3种S-1360引起的IN耐药突变体,用分子对接和分子动力学模拟,研究了野生型和突变型IN与S-1360的结合模式,基于该结合模式探讨了3种耐药突变体所共有的耐药性机理．结果表明：在突变体中,S-1360结合到耐药突变IN核心区中的位置靠近功能loop 3区却远离与 DNA结合的关键残基,结合位置不同导致S-1360的抑制作用部分丧失;残基138到166区域的柔性对IN发挥生物学功能很重要,S-1360能与DNA结合的关键残基N155及K159形成氢键,这2个氢键作用降低了该区域的柔性,突变体中无类似氢键,因而该区域柔性增高;在突变体中,S-1360的苯环远离病毒DNA结合区,不能阻止病毒DNA末端暴露给宿主DNA;T66I突变导致残基Ⅰ的长侧链占据IN的活性口袋,阻止抑制剂以与野生型中相同的方式结合到活性中心,这均是产生抗药性的重要原因．这些模拟结果与实验结果吻合,可为抗IN的抑制剂设计和改造提供帮助．     

打开癌症的黑匣子（下）

病毒中的逆转录现象带来了一个重要的后果,这就是当病毒的RNA转录为DNA时,后者就整合到了宿主细胞的DNA中。那么,整合以后将对宿主细胞带来什么样的效应呢？这就是“逆转录病毒癌基因的细胞起源的发现”。毕晓普和他的同事因此而荣获1989年的诺贝尔生理学或医学奖。     

人类免疫缺陷病毒(HIV-1)整合酶抑制剂筛选及其活性测定

整合酶作用的病毒DNA整合进宿主DNA的过程是反转录病毒在宿主细胞中增殖的关键步骤.由于在正常人类细胞中不存在相似的功能蛋白,其抑制剂对人体的副作用可能很小,相对于经典AIDS治疗药物的毒副作用,整合酶抑制剂理论上要具有优势.在线性七肽库中筛选与整合酶有特异结合作用的噬菌体展示肽,选取TPSHSSR和HPERATL 2条肽,它们可以竞争性地抑制展示相应肽段的噬菌体与整合酶的结合,同时它们对整合酶的整合活性也有一定程度的抑制,半数抑制率分别为IC50=(54.56±5.18)μmol/L,IC50=(28.29±1.32)μmol/L.这些多肽可用于治疗艾滋病新药的开发应用及整合酶结构及作用机制的研究.     

基于机器学习框架QRIS研究影响逆转录病毒整合偏好性的因素

逆转录病毒的活动和多种疾病的发生密切相关,其可通过整合自身基因组到宿主基因组中进行大量有害扩增.与此同时,宿主细胞可根据逆转录病毒的整合位置来启动相关通路抑制其活动.因此整合位点的选择是决定逆转录病毒和宿主命运的关键步骤.尽管国际上已有报道称逆转录病毒在宿主基因组上整合并不随机,并发现了跨逆转录病毒种属的不同DNA基序偏好性,但是这些不足以解释一些基序偏好较弱的逆转录病毒如何获得整合特异性. DNA结构特征,如DNA形状被提出可以影响DNA结合蛋白与DNA结合的亲和力,但DNA形状对不同逆转录病毒整合的影响机制尚不清楚.本研究通过构建QRIS(quantify the retrovirus integration specificity)机器学习框架,定量评估了DNA形状对逆转录病毒整合位点的影响.通过系统地研究跨越四个种属的六种逆转录病毒,本研究发现, DNA形状可以独立地或与DNA基序协同调控逆转录病毒的整合.基于此,可将六种逆转录病毒分为三类:“强兼性偏好型”“弱兼性偏好型”和“强形状偏好型”逆转录病毒.此外本研究发现,即使没有特定偏好的DNA基序,“强形状偏好型”逆转录病毒也可...     

逆转录病毒介导myostatin在鸡胚胎中的过表达与检测

鸡的胚胎已经成为发育生物学、免疫学和癌症等学科的重要实验模型之一。以鸡胚胎为实验模型,以鸡myostatin为靶基因,利用逆转录病毒介导和原位杂交技术相结合的方法来研究目的基因的鸡胚胎转导和检测分析。实验结果表明：逆转录病毒介导的目的基因myostatin能够有效整合到胚胎基因组中,且具有转录活性;胚胎原位杂交检测能够准确直观的反映病毒的整合部位和转入基因的表达水平。不但为进一步研究鸡myostatin基因在胚胎发育中的功能奠定基础,同时在方法上也进行了简单的优化尝试。     

打开癌症的黑匣子(下)

<正>病毒中的逆转录现象带来了一个重要的后果,这就是当病毒的RNA转录为DNA时,后者就整合到了宿主细胞的DNA中。那么,整合以后将对宿主细胞带来什么样的效应呢?这就是"逆转录病毒癌基因的细胞起源的发现"。毕晓普和他的同事因此而荣获1989年的诺贝尔生理学或医学奖。     

病毒相关环状DNA研究进展

环状DNA作为生命遗传物质存在形式之一,在多种生命活动中发挥重要作用。部分病毒基因组DNA以环状形式存在,不仅可以作为承载遗传信息的病毒基因组通过滚环复制的方式进行复制,也可以作为附加体建立持久感染或者潜伏感染,还可以帮助逆转录病毒整合到染色体形成前病毒逃避细胞沉默机制。无论是人-病毒杂交形成的染色体外环状DNA,还是转座整合形成的转座子,都能通过特定癌基因产生高拷贝转录本,影响宿主的生物学功能。随着研究的不断深入,环状DNA更多的功能和生物学特性被挖掘,有助于乙肝病毒清除策略制定、逆转录病毒相关疫苗研制、或抑制肿瘤形成新靶点确定等多种医学问题的解决。     

HIV-1整合酶的功能及其抑制剂的研究进展

I型人类免疫缺陷病毒（human immunodeflciency virustype1,HIV-1）在宿主细胞内经逆转录得到的cDNA,由整合酶（integrase,ry）催化插入到宿主基因组DNA中,该过程称为整合过程。整合是HIV-1复制周期中不可缺少的步骤,对于病毒的复制至关重要,因此对整合酶的抑制能够有效地起到抗HIV的作用。该文综述了整合酶的结构与功能以及目前关于整合酶抑制剂的最新研究进展。