HIV包膜蛋白跨膜区的结构对疫苗设计的意义

发布时间：2017-09-11 19:30

  本文关键词：HIV包膜蛋白跨膜区的结构对疫苗设计的意义

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【摘要】：人类免疫缺陷病毒(human immunodefi ciency virus,HIV)包膜蛋白(envelope protein,Env)是一个跨膜蛋白,其作用是介导病毒和细胞膜的融合,帮助病毒进入细胞。Env作为病毒粒子表面上的唯一抗原,是目前HIV疫苗设计的主要目标。近年来,关于这个包膜蛋白的胞外区的结构信息有很多研究报道,但是关于跨膜区(transmembrane domain,TMD)的结构机制还不清楚。我们利用最新建立的一整套高效的膜蛋白核磁技术,在类似磷脂膜的双分子Bicelle环境中,首次解析了HIV-1Env跨膜区的高分辨空间结构。结果表明,TMD形成有序的三聚体结构,保护埋在膜内保守的精氨酸残基。N-端卷曲螺旋和C-末端的亲水核心一起稳定这个三聚体,而后者可以在结构上连接到胞质区尾巴。生物学功能实验证明,一些氨基酸突变可以破坏TMD三聚体的稳定性,而这些突变也减弱了成熟Env对抗体的敏感性。也就是说,如果TMD不能形成稳定的三聚体,原本可以通过稳定Env三聚体而达到广泛中和病毒的抗体,也不能有效识别HIV-1Env抗原。因此,我们得出结论,Env的TMD对于维持整个Env的天然构象稳定性非常重要。也许可以通过考虑TMD对Env胞外区影响的分子机理,为针对艾滋病病毒的疫苗设计提供新的思路。
【作者单位】： 中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所国家蛋白质科学中心(上海);哈佛大学医学院生物化学与分子药理学系;
【关键词】： HIV包膜蛋白 跨膜区 核磁结构 免疫原设计
【分类号】：R392
【正文快照】： 1 HIV疫苗开发的挑战性 人类免疫缺陷病毒(human immunodefi ciency virus,HIV),即艾滋病[获得性免疫缺陷综合征(acquired immune defi ciency syndrome,AIDS)]病毒,是造成人类免疫系统缺陷的一种病毒。1983年,人类免疫缺陷病毒由法国和美国的实验室首次发现[1-2]。HIV通过破

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