hiv基因組及其編碼蛋白

hiv基因組及其編碼蛋白hiv基因組及其編碼蛋白第1頁(yè)基因組蛋白質(zhì)決定hiv基因組及其編碼蛋白第2頁(yè)HIV基因組結(jié)構(gòu)1HIV編碼蛋白質(zhì)及其主要功效2HIV膜蛋白主要功效區(qū)3hiv基因組及其編碼蛋白第3頁(yè)HIV基因組結(jié)構(gòu)

美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué)研究人員利用一個(gè)新成像技術(shù)，首次破譯出了完整艾滋病病毒（HIV）基因組結(jié)構(gòu)。由此，為科學(xué)家更深入地研究HIV提供了可能，也為新型抗艾滋病藥品研發(fā)指明了方向。該研究結(jié)果登載于年8月6日出版《自然》雜志上。1、HIV基因組結(jié)構(gòu)破譯hiv基因組及其編碼蛋白第4頁(yè)蘭の幽蝶

基因組為兩條相同RNA單鏈，每條單鏈含有9749核酸，每條RNA鏈長(zhǎng)約9.7kb，兩條鏈5’端借氫鍵形成二聚體。與其它逆轉(zhuǎn)錄病毒相同，HIV基因結(jié)構(gòu)從5’端到3’端依次為5’LTR-gag-pro-pol-env-3’LTR。5’端有帽狀結(jié)構(gòu)m7G5ppp5GmpNp，3’端有polyA序列。2、HIV基因組詳細(xì)結(jié)構(gòu)gap:結(jié)構(gòu)蛋白編碼區(qū)pro:蛋白編碼區(qū)Pol:具各種酶活性蛋白編碼區(qū)env：外膜蛋白hiv基因組及其編碼蛋白第5頁(yè)基因組tat基因rev基因nef基因gag基因pol基因env基因調(diào)整基因結(jié)構(gòu)基因基因組由結(jié)構(gòu)基因和調(diào)整基因等組成。hiv基因組及其編碼蛋白第6頁(yè)hiv基因組及其編碼蛋白第7頁(yè)還有4個(gè)基因：

（1）vif基因（病毒感染因子）、在一些細(xì)胞因子協(xié)同下，促進(jìn)HIV在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。

（2）vpr基因（R蛋白）、能使HIV在巨噬細(xì)胞中增殖。

（3）vpu基因（u蛋白）、促進(jìn)HIV-1從細(xì)胞膜上釋放，僅在HIV-l中。

（4）vpx基因（X蛋白）、是HIV-2在淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞增殖進(jìn)所必需，能促進(jìn)

病毒粒子形成，僅存在于HIV-2中。

hiv基因組及其編碼蛋白第8頁(yè)

另外，為了最大程度地使用有限基因，HIV-I基因編碼區(qū)有很多重合，尤其是在其基因組3’末端。個(gè)別基因(tat，rev)沒(méi)有單獨(dú)編

碼區(qū)，見(jiàn)圖：hiv基因組及其編碼蛋白第9頁(yè)hiv基因組及其編碼蛋白第10頁(yè)

hiv基因組及其編碼蛋白第11頁(yè)

HIV含有獨(dú)特病毒顆粒結(jié)構(gòu)，其關(guān)鍵為棒狀(或截頭圓錐狀)，它結(jié)構(gòu)蛋白主要由4組基因編碼。gag基因編碼病毒關(guān)鍵蛋白，翻譯時(shí)先形成一個(gè)分子量大約是55kD前體蛋日(p55)，然后在HIV蛋白酶作用下裂解成p17、p24、p15三個(gè)蛋白質(zhì)。p24和p17分別參加組成HIV顆粒內(nèi)殼和內(nèi)膜，p15深入裂解成與病毒RNA結(jié)合核殼蛋白p9和p7。pol基因編碼病毒復(fù)制所需酶類，其中p66蛋白為逆轉(zhuǎn)錄酶，p32蛋白則為整合酶(integrase，INT)。

HIV編碼蛋白質(zhì)及其主要功效

1、主要蛋白質(zhì)hiv基因組及其編碼蛋白第12頁(yè)hiv基因組及其編碼蛋白第13頁(yè)

從pol和gag基因重合區(qū)內(nèi)起始一段序列為pro基因，它編碼蛋白酶p22，p22在裂解上述HIV蛋白前體形成終末成熟蛋白過(guò)程中起著主要作用。env基因先編碼出一個(gè)88kD蛋白質(zhì)，經(jīng)糖基化后分子量增至160kD，這就是HIV包膜糖蛋白前體gP160。該前體蛋白在蛋白酶作用下被切割成gp120和gp41。hiv基因組及其編碼蛋白第14頁(yè)gp120暴露于病毒包膜之外稱外膜蛋白，感染細(xì)胞時(shí)可與細(xì)胞CD4受體蛋白相結(jié)合；gp41稱跨膜蛋白，是嵌入病毒包膜脂質(zhì)中個(gè)別。當(dāng)gp120與CD4受體結(jié)合后，其構(gòu)象改變?cè)斐膳cgP41分離，暴露出gp41可插入細(xì)胞膜，造成膜融合，致使病毒關(guān)鍵被導(dǎo)入細(xì)胞。HIV蛋白及其功效見(jiàn)下表。

2、蛋白質(zhì)功效hiv基因組及其編碼蛋白第15頁(yè)hiv基因組及其編碼蛋白第16頁(yè)

HIV－lgp160由845～870個(gè)氨基酸組成，在511位被蛋白酶裂解為gpl20和gp41。二者氨基端以非共價(jià)鍵其它分子作用力結(jié)合在一起。gp120有24個(gè)糖基化位點(diǎn)，其糖基化是gp120與CD4受體結(jié)合所必須。經(jīng)過(guò)重配和突變?cè)囼?yàn)，現(xiàn)已定位多個(gè)gpl60蛋白功效區(qū)。以HIV－1ⅢB株BH－10克隆gp160為例，其中最主要是：①刺激中和抗體產(chǎn)生功效區(qū)：這些功效區(qū)包含V3區(qū)主要中和決定簇(principalneutralizingdeterminant，PND)，即第301～324位環(huán)狀肽段(V3肽)，以及若干個(gè)較弱決定簇，其中有兩個(gè)位于gp41肽段(616～632和724～751)。。

HIV膜蛋白主要功效區(qū)1、主要功效區(qū)hiv基因組及其編碼蛋白第17頁(yè)②T淋巴細(xì)胞決定簇：兩個(gè)輔助性T淋巴細(xì)胞(TH細(xì)胞)決定簇T2和T1分別位于105～117C1區(qū)和421～436C4區(qū)；一個(gè)主要細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)決定簇位于308～322，與V3環(huán)個(gè)別重合；4個(gè)弱CTL決定簇中有3個(gè)在gp41肽段。③與CD4受體結(jié)合區(qū)：該區(qū)位于423～437位(C4區(qū))，另外C3和C5區(qū)也有作用。hiv基因組及其編碼蛋白第18頁(yè)

上述各功效發(fā)揮作用還是依賴于整個(gè)分子特定空間構(gòu)象。下列圖中標(biāo)示了gp160上分別與gp120、gp41相互作用、膜融合及膜錨定等功效相關(guān)區(qū)段。2、功效區(qū)相互關(guān)系hiv基因組及其編碼蛋白第19頁(yè)SlowRoastedhiv基因組及其編碼蛋白第20頁(yè)現(xiàn)已表明，gp120與CD4相互作用主要是由gp120

C4和C3、C5與CD4

V1和V2區(qū)介導(dǎo)，其結(jié)合常數(shù)為4X10-9mol／L。CCR5分子為C－C和C－X－C型趨化因子受體，