髓系单核细胞来源的HIV-1限制性因子——SAMHD1

天然抗病毒限制因子是HIV-1研究最热点的领域。继APOBEC3G、Trim5α、Tetherin被发现之后,SAMHD1于2011年被发现为新的抗HIV-1限制因子。它主要在髓系来源的单核细胞中表达,如巨噬细胞和树突状细胞。该文对SAMHD1的结构、抗病毒机制、与Vpx的相互作用以及进化等方面的研究进行了综述。SAMHD1的发现为深入研究SAMHD1在慢病毒致病机理中作用打开了一扇门。     

APOBEC3G与Vif在HIV-1感染中的作用

载脂蛋白B mRNA编辑催化多肽样（apolipoprotein B mRNA-editing catalytic polypeptide-like,APOBEC）蛋白是一组胞嘧啶脱氨基酶,具有天然的抗病毒活性,对多种病毒具有抑制作用,特别是逆转录病毒. APOBEC3蛋白能够抑制人类免疫缺陷病毒(HIV-1)的感染,其中APOBEC3G和APOBEC3F的作用最强. APOBEC3G能够通过胞嘧啶脱氨基作用和非胞嘧啶脱氨基作用抑制病毒感染. HIV-1病毒感染因子(Vif) 蛋白主要经泛素-蛋白酶体途径介导APOBEC3G降解,从而拮抗其抗病毒作用. APOBEC3G和Vif之间相互作用的研究对于寻求新的抗HIV治疗靶点具有重要意义.     

艾滋病患者APOBEC3G 基因的克隆和真核表达

目的 建立艾滋病( AIDS) 患者载脂蛋白B mRNA 编辑酶催化多肽样蛋白3G( APOBEC3G) 的真核表达体系。方法 采用反转录-聚合酶链反应( RT-PCR) 技术从AIDS 患者外周血单个核细胞( PBMC) 中获取APOBEC3G 基因编码区, 将其克隆到pMD18-T载体上, 测序验证正确后再将其转接入真核表达载体pEGFP-N1 中, 然后将重组质粒pEGFP-N1-A3G 转染HEK293T细胞, 分别用RT-PCR 法和蛋白印迹法( Western 印迹法) 验证APOBEC3G 在mRNA 和蛋白水平的表达。结果 从AIDS 患者体内克隆的APOBEC3G 基因编码区长度为1 154 bp, 测序结果与GenBank 中APOBEC3G 参考序列( NM021822) 比对发现存在2 处差异, 分别位于mRNA 第588 位和746 位碱基处。重组质粒pEGFP-N1-A3G转染HEK293T 细胞, 在荧光显微镜下观察到融合蛋白A3G-EGFP的表达, RT-PCR 法和Western blot 法分别验证了蛋白在mRNA 和蛋白水平的表达。结论 成功构建了AIDS 患者APOBEC3G 蛋白的真核表达体系, 为进一步研究APOBEC3G 在HIV-1 感染中的作用奠定了基础。     

HIV-1Nef蛋白最新功能及其增强病毒感染性分子机理的研究进展

Nef蛋白是人类免疫缺陷病毒Ⅰ型(HIV-1)及其他灵长类动物慢病毒编码的一种附属蛋白,在获得性免疫缺陷综合症(AIDS)疾病进程和病毒的复制过程中起着重要作用。抑制附属蛋白活性的策略可以改善传统抗逆转录病毒方案的疗效,因此深入理解这一附属蛋白的功能和其分子作用机制具有重要意义。Nef蛋白通过三个主要活性调节宿主细胞环境,增强病毒复制。下调细胞表面分子如CD4,MHC-Ⅰ,MHC-Ⅱ等的表达,使病毒逃逸宿主的免疫应答;通过调节T细胞的信号通路降低T细胞的活化,从而营造有利于病毒复制的环境;直接增强新生子代病毒粒子的感染性。这一功能的分子机制直到最近宿主限制性因子丝氨酸转运蛋白(SERINC5)的发现才得以明晰。本文总结了Nef的功能及其增强病毒感染性的最新研究进展,同时也归纳了SERINC5蛋白与Nef蛋白的相互作用的研究报道,为深入了解病毒复制机理,改善HIV-1防治方案提供新的理论线索。     

病毒感染因子在APOBEC3G抗病毒中的拮抗作用

病毒感染因子(virion infectivity factor, Vif)是人免疫缺陷病毒(human im_mu_n_o_de_fi_cien_cy virus, HIV)的6个辅助蛋白之一, 是病毒进行有效复制所必需的.由于Vif功能的复杂性以及对相应复合物体系的不了解, 一直以来, 对Vif的研究进展缓慢.直到2002年发现载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽样蛋白3G (apolipoprotein B mRNA-editing enzyme catalytic polypeptide-like 3G, APOBEC3G)是存在于细胞内的一种天然抗病毒因子后, Vif的功能才被逐步阐明.APOBEC3G主要通过嘧啶脱氨基活性使HIV-1的负链DNA在逆转录过程中发生致死性超突变, 从而起到抗病毒作用.HIV-1基因编码Vif来拮抗APOBEC3G, 二者在宿主细胞内达到动态平衡.Vif通过介导APOBEC3G降解、减少在胞内的表达、阻碍其向病毒粒子的包装以及促使其装配成无活性的高分子质量复合体等多种途径起到中和作用.对Vif/APOBEC3G相互作用及其调节机制的进一步研究, 将为新型抗HIV-1病毒药物的研制与开发提供理论依据.     

人单核细胞系中HIV-1前病毒转录调节新型研究模型的建立

【目的】抗反转录病毒疗法(ART)能够有效控制人免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus-1,HIV-1)的复制,但是不能将其完全清除。至2012年底,全球仍有3 500万HIV-1感染者,同年约160万人死于艾滋病(Acquired immune deficiency syndrome,AIDS)及其相关疾病。HIV-1感染难以根治的主要原因之一是机体内HIV-1潜伏储存库(Reservoir)的存在。HIV-1潜伏储存库主要由CD4+T细胞和单核巨噬细胞构成,与CD4+T细胞相比,目前研究者对单核巨噬系细胞中HIV-1病毒复制机制尚不明了,且缺乏适宜的研究体系。因此,为探讨单核细胞活化或分化信号对HIV-1复制的影响,我们建立了旨在研究HIV-1前病毒转录调控机制的人单核巨噬细胞系模型。【方法】构建env区域移码突变和nef区域携带EGFP或Nano Luc报告基因的HIV-1 NLn GFP-Kp或NLn Nano Luc-Kp重组病毒,分别感染2种人单核细胞系THP-1或U937细胞。通过有限稀释法制备单克隆细胞系,利用流式细胞术或Nano Luc荧光素酶活性分析检测报告基因的表达。筛选EGFP或Nano Luc阴性表达的细胞克隆,经激活剂佛波酯(Phorbol-12-myristate-13-acetate,PMA)刺激后鉴定潜伏感染的细胞克隆。【结果】研究中鉴定了4个HIV-1潜伏感染的细胞克隆。其中2个是表达EGFP的THP-1克隆,2个是以Nano Luc为报告基因的U937克隆。这些克隆在PMA刺激处理后皆有报告基因的表达,而在恒态条件下未检测到报告基因的表达。【结论】成功建立了4个HIV-1潜伏感染的人单核细胞系克隆,该模型有助于理解单核巨噬系细胞的HIV-1病毒复制机制,可能成为进一步研究HIV-1前病毒转录调控机制的有力工具。     

HIV-1附属蛋白特异性细胞毒性T细胞应答研究

人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus, HIV)附属蛋白Nef、Vpu、Vpr和Vif 在病毒复制中起着关键作用,并能被细胞毒性T细胞(Cytotoxic T Lymphocyte, CTL)识别.然而,对我国HIV感染者体内附属蛋白特异性的CTL应答研究比较少.本研究应用覆盖HIV-1B、C亚型附属蛋白(Nef、Vpu、Vpr和Vif)的142个肽段作为抗原,通过酶联免疫斑点实验(Enzyme-Linked Immunospot,ELISPOT)检测61例中国HIV/AIDS患者和10例HIV-1血清阴性对照的HIV-1附属蛋白特异性CTL应答.无论对HIV-1B 亚型还是HIV-1C亚型附属蛋白都能产生特异性CTL 应答,特别是Nef区蛋白的反应频率和累积应答强度都较高(P＜0.001),B、C亚型间的应答频率和累积应答强度都无显著差别(P＞0.05),其免疫优势区也大致相同.附属蛋白特异性的累积CTL应答强度将近达到总应答的21%.这些结果表明尽管HIV-1附属蛋白的体积小,但它们在诱导特异性的CTL应答中发挥了重要作用,对评价HIV-1免疫应答的幅度和特异性以及研发针对中国人群的HIV疫苗有重要的意义.     

细胞内表达CCR5Delta32蛋白对HIV-1感染抑制作用的研究

人CCR5Delta32突变个体能有效抵制HIV-1感染,主要是由于该个体淋巴细胞内表达的CCR5Delta32突变蛋白能通过反式显性失活效应(TDN)抑制细胞表面HIV-1辅受体CCR5和CXCR4的产生．通过构建CCR5Delta32慢病毒载体,体外转染人外周血单个核细胞(PBMCs),研究细胞内表达CCR5Delta32蛋白对HIV-1感染的抑制作用．结果表明,表达CCR5Delta32蛋白的人PBMCs对HIV-1 R5、X4及R5X4毒株感染均具有显著的抑制作用．这些工作为后续的AIDS基因治疗研究奠定了基础．     

Ⅰ型人免疫缺陷病毒(HIV-1)逆转录酶在大肠杆菌中的表达及其初步纯化

Ⅰ型人免疫缺陷病毒(HIV-1)逆转录酶(RT)在抗病毒感染及AIDS治疗药物的设计中是一个重要的靶分子,并且可作为工具酶应用于逆转录PCR等分子生物学研究中。本研究将HIV-1RT基因经PCR扩增并修饰后克隆入大肠杆菌表达载体pBV220,所获重组子所表达的HIV-1RT蛋白占菌体总蛋白的8％左右,且经[~3H]dTTP掺入法证实该重组HIV-1RT具有RT聚合酶活性。用Q-Sepharose层析柱对重组HIV-1RT蛋白进行了初步纯化,所获纯化样品的RT聚合酶比活性(1.7×10~4U/mg)比纯化前的裂解上清提高612倍。     

人体黏膜活组织模型在HIV-1 性传播途径感染中的应用

性传播途径已经成为全球人免疫缺陷病毒1型 (Human immunodeficiency virus type 1,HIV-1) 传播的主要方式。对HIV-1黏膜感染机制的深入理解,将有助于研发新型有效的生物技术阻断其感染和传播。目前,HIV-1黏膜感染机制的研究主要依赖于体外细胞培养和灵长类动物模型。近年来,一种新型黏膜活组织模型 (包括人体生殖道或肠道黏膜等组织) 的建立,可再现HIV-1突破黏膜屏障进入基底侧的生物学过程,适用于HIV-1黏膜感染机制与黏膜局部感染阻断生物技术的临床前有效性评价研究。     

HIV-1感染长期不进展者的B细胞谱系研究进展

高效抗反转录病毒治疗(highly active anti-retroviral therapy, HAART)在人类免疫缺陷病毒1型(human immunodeficiency virus type 1, HIV-1)感染方面取得了显著成效,但仍无法治愈艾滋病。研发出能够诱导中和多种HIV-1毒株能力的广谱中和抗体HIV-1疫苗,已成为防治HIV-1感染的重要目标。HIV-1感染长期不进展者是广谱中和抗体的主要提供者,阐明长期不进展者的B细胞谱系特征,将为广谱中和抗体成熟的相关研究奠定重要基础,为HIV-1疫苗研发提供新思路。现就HIV-1感染长期不进展者的B细胞谱系研究进展作一概述。     

HIV-1附属蛋白特异性细胞毒性T细胞应答研究

人类免疫缺陷病毒(Humanimmunodeficiencyvirus,HIV)附属蛋白Nef、Vpu、Vpr和Vif在病毒复制中起着关键作用,并能被细胞毒性T细胞(CytotoxicTLymphocyte,CTL)识别。然而,对我国HIV感染者体内附属蛋白特异性的CTL应答研究比较少。本研究应用覆盖HIV-1B、C亚型附属蛋白(Nef、Vpu、Vpr和Vif)的142个肽段作为抗原,通过酶联免疫斑点实验(Enzyme-LinkedImmunospot,ELISPOT)检测61例中国HIV/AIDS患者和10例HIV-1血清阴性对照的HIV-1附属蛋白特异性CTL应答。无论对HIV-1B亚型还是HIV-1C亚型附属蛋白都能产生特异性CTL应答,特别是Nef区蛋白的反应频率和累积应答强度都较高(P<0.001),B、C亚型间的应答频率和累积应答强度都无显著差别(P>0.05),其免疫优势区也大致相同。附属蛋白特异性的累积CTL应答强度将近达到总应答的21%。这些结果表明尽管HIV-1附属蛋白的体积小,但它们在诱导特异性的CTL应答中发挥了重要作用,对评价HIV-1免疫应答的幅度和特异性以及研发针对中国人群的HIV疫苗有重要的意义。     

HIV-1 Tat蛋白在细胞核中的功能

HIV-1 Tat蛋白是HIV-1病毒基因表达的重要调控蛋白,其通过与不同的细胞分子及信号通路相互作用来调控细胞过程。Tat蛋白由感染细胞产生,也可由感染细胞产生后分泌而作用于其他细胞;因此,它既能影响感染细胞,也能影响未感染细胞。Tat蛋白积聚在细胞核中,但根据其表达水平的不同,其可能会定位于核质或核仁,并发挥不同的核效应。该文针对Tat蛋白的结构、核输入机制及细胞核效应的研究进展进行概述。     

RelB对HIV-1 Vpr转录激活及诱导细胞G2/M期停滞功能影响的初步研究

Vpr是人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus type 1,HIV-1)的辅助蛋白之一,在病毒复制及AIDS进程中起重要作用。为了研究Vpr完成其生物学功能的分子机制,本研究利用酵母双杂交技术,从人的cDNA文库中筛选,并经免疫共沉淀技术证实NF-κB通路中的重要蛋白RelB与Vpr存在相互作用;发现RelB蛋白能促进Vpr介导的对NF-κB报告基因的激活,也能促进Vpr对HIV-1LTR的反式激活作用。利用流式细胞技术发现RelB促进Vpr诱导细胞周期G2/M期停滞。上述结果表明,RelB辅助Vpr完成其转录激活以及调控细胞周期的功能。     

HIV-1 gp41 NC六螺旋的结构与功能研究

AIDS是严重危害人类健康的疾病,而HIV是导致这种疾病的病毒。gp41六螺旋在介导HIV-1病毒与靶细胞间的膜融合过程中起着重要作用。因此,对于gp41结合蛋白的研究有助于深入了解gp41在HIV-1感染整个过程中扮演的角色,解释gp41对靶细胞的调控机制,为寻找新的抗艾滋病药物靶点以及艾滋病抑制剂的设计提供有益的思路。作者的实验室相继发现了一批与gp41六螺旋结构相互作用的蛋白质,进而对HIV-1 gp41六螺旋介导的膜融合过程和HIV-1感染机理有了更深入的了解。     

HIV-1辅受体及针对辅受体的艾滋病治疗策略

艾滋病(AIDS)是由人类免疫缺陷病毒(Human immunodeficiency virus, HIV)引起的严重危害人类健康的世界性传染病,目前尚无有效的预防和治疗措施.虽然近年高效抗逆转录病毒疗法(HAART)明显提高了AIDS的临床疗效,但由于HIV的高度变异性、化疗药物的毒副作用及价格昂贵等因素,多种新的抗HIV药物的开发研究仍有增无减[1].HIV-1辅受体的发现不仅有助于理解HIV-1感染靶细胞的发病机理,而且为抗HIV治疗提供了新的作用靶点.HIV-1辅受体及其抑制剂已成为目前抗HIV-1治疗研究的热点,现将有关的研究进展作一综述.     

核酶与AIDS治疗

 艾滋病(AIDS)是由人免疫缺陷病毒(HIV)感染并破坏人体免疫功能所导致的一种综合症. 作为具有核酸内切酶活性的RNA小分子,核酶能特异性结合及切割HIV病毒靶分子,并促进靶分子mRNA的裂解,且能相继与多个靶分子RNA作用,同时又不影响宿主细胞RNA. 利用核酶治疗艾滋病不仅没有化疗药物常见的副作用,而且由于核酶本身具有RNA剪切酶活性,可同时剪切HIV mRNA和HIV生命过程中重要的调节蛋白mRNA.因此,较其它基因疗法如RNAi、DNA decoy等,更能有效地抑制HIV复制,并且对由HIV变异而导致的耐药病毒株同样有效,同时对病毒突变的诱导作用也较其它抗病毒药物低.因此,在抗AIDS基因治疗研究中具有潜在的应用价值. 本文在对核酶的结构、催化作用机制及其对HIV-1的作用机制进行概述的基础上,重点讨论了近年来核酶作用于HIV的研究进展以及对AIDS治疗的应用前景.     

病毒巨噬细胞炎症蛋白-Ⅱ对载脂蛋白B mRNA编辑酶催化样蛋白3G和正常T细胞表达分泌的调节活化蛋白表达的影响

目的:明确病毒巨噬细胞炎症蛋白-II(viral macrophage inflammatory protein-II,vMIP-II)对HIV-1抑制因子:载脂蛋白BmRNA编辑酶催化蛋白3G(apolipoproteon B mRNA-editing catalytic polypeptide-3G,APOBEC 3G)和正常T细胞表达分泌的调节活化蛋白(regulated upon activation normal T expressed and secreted,RANTES)表达的影响。方法:构建vMIP-II真核表达载pEGFP-N3-vMIP-II,分别采用电穿孔和脂质体转染的方法将其转染至Jurkat和293T细胞。荧光定量PCR检测vMIP-II基因对Jurkat细胞和293T细胞内的抗艾滋病基因APOBEC3G和RANTES表达水平的影响。结果:测序结果显示成功构建了的vMIP-II真核表达载体,荧光显微镜观察估计转染效率达到50%左右。与空载体组相比较,转染pEGFP-N3-vMIP-II组的Jurkat细胞内的APOBEC3G和RANTES分别上调4.97倍和7.31倍,293T细胞内的APOBEC3G和RANTES分别上调为5.73倍和8.14倍。结论:vMIP-II基因不同程度的上调了Jurkat细胞和293T细胞内的抗艾滋病基因APOBEC3G和RANTES的表达。     

HIV-1感染对细胞内宿主因子TSG101及与Alix表达的影响

探讨HIV-1感染宿主细胞后对其宿主蛋白肿瘤易感基因101蛋白(Tumor Susceptibility Gene 101,TSG101)及ALG-2相互作用蛋白X(ALG-2-interacting protein X,Alix)表达的影响。以HIV-1感染性克隆病毒pNL4-3感染TZM-bl PM1、Jurkat细胞株和人外周血单个核细胞(PBMCs),感染24h后收获细胞提取总RNA,逆转录PCR检测在RNA水平各因子的表达差异;感染48h后收获细胞提取总蛋白,Western-blot检测各因子在蛋白水平的表达差异。结果显示:HIV-1感染对原代PBMC与细胞系表达Alix与TSG101影响显著不同,细胞系主要表现为下调,而原代PBMC主要表现为TSG101上调;细胞系中的下调又细分为Jurkat细胞的Alix与TSG101的双下调、TZM-bl细胞的Alix单下调以及PM1细胞无影响三种情况。HIV-1感染对细胞宿主分子TSG101及Alix在RNA和蛋白水平的表达均有影响,这种影响因细胞的不同而有差异。HIV-1感染调节Alix与TSG101的机制生物学意义尚有待于进一步阐明。