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分子生
人类免疫缺陷病毒——HIV;;HIV病毒颗粒的形式结构及传播;HIV基因组及其编码的蛋白;2,HIV编码的蛋白及其主要功能
HIV其结构蛋白主要包括4个基因。gag基因编码病毒
的核心蛋白,翻译时先形成一个5.5x104的前体蛋白(p55)
,然后在HIV蛋白酶的作用下被切割成p17、p24、p15三个
蛋白。 P17和p24分别组成HIV颗粒的外壳(CA)和内膜
蛋白(MA), p15进一步被切割成与病毒RNA结合的核衣
壳蛋白(NC)p7和p6。pol基因编码病毒复制所需的酶类
包括反转录酶p66、整合酶p32、从pol和gag基因重叠区内
开始的一段序列为PR基因,它编码蛋白酶p10,在切割上
述HIV蛋白前体产生成熟蛋白的过程起重要作用。;env基因编码了8.8x104的蛋白质,经糖基化后其相对分子
质量增至1.6x105,是HIV包膜糖蛋白gp160的前体。该前
体蛋白在蛋白酶作用下被切割成gp120和gp41,120暴露
于病毒包膜外,称为外膜蛋白,感染细胞时可与细胞的
CD4受体蛋白相结合;外膜蛋白gp120与CD4结合后,与G
蛋白偶联受体(GPCR)家族中的一个跨膜蛋白相互作用。
gp41被成为跨膜蛋白(TM),嵌入病毒包膜脂质中。当
gp120与CD4受体结合后,其构象改变导致与gp41分离,
独立的gp41可插入细胞膜,造成膜融合使病毒核心进入细
胞内。;3、HIV膜蛋白主要功能区
gp120蛋白的功能区:
(1)主要抗原决定簇 包括V3区的主抗原决定簇及若干个
较弱的决定簇。
(2)T细胞决定簇 它由两个辅助性T细胞决定簇T2和T1,
一个主要细胞毒T细胞决定簇,另有三个较弱的细胞毒T细
胞决定簇。
(3)CD4受体结合区 该区位于423~427位(C4区)。在
上述功能区以外的某些氨基酸突变也能影响gp120的功能。;HIV的复制;其主要过程如下:
1,原病毒整合到宿主染色体上,无症状;
2,原病毒利用宿主细胞的转录和合成系统产生病毒
mRNA,其中一部分编码病毒蛋白,与基因组RNA组装成新
的病毒颗粒,从宿主细胞中释放出来浸软其他健康的细
胞;
3,宿主细胞瓦解死亡。
; HIV的转录从基因组5’端LTR起始,先形成一条长链RNA
并迅速切割成短mRNA分子,用于指导合成HIV调控蛋白,
但不翻译结构蛋白。当调控蛋白Rev达到其阈值后,转录
早期向晚期转变。此时,主要是转录长链mRNA并指导合
成结构蛋白,组装成完整的病毒颗粒。;HIV基因表达调控;2,参与HIV复制的调控蛋白
(1) Tat蛋白 该蛋白是一个转录激活因子,在HIV-I、
HIV-II和SIV中高度保守,是病毒复制所必需的。Tat蛋白有
三个功能区,第一个是与其他已知转录调控蛋白激活功能
区结构基本一致的酸性氨基酸区,与Tat激活HIV-I基因表
达有关。第二个功能区富含Cys,在其16个氨基酸残基中
就有7个Cys,可与二价金属离子结合并形成Tat二聚体。;Tat的第三个功能区由一组带正电的碱性氨基酸残基构成,
行使两个主要功能。一个是+48~+52位的GRKKR序列,是
核-核仁定位信号,可介导自身或异种蛋白进入细胞核。第
二个功能是与TAR RNA凸出部的特异性结合,通过Tat第
52和第53位Arg残基与后者的磷酸基团相互作用得以实现。
;(2)Tat与TAB对HIV复制的协同调控作用
Tat和TAB结合激活HIV基因表达还依赖如下因素:
1,TRA序列及完整高级结构的影响 Tat虽能结合环区有突变的TAR蛋白,但此时不能激活HIV的表达。
2,宿主细胞因子协同作用的影响 在不同细胞内,Tat的活性可有上千倍的差异。
3,对上游启动子和增强子的依赖 Tat-TRA功能的发挥依赖于其上游的启动子及增强子,当TRA远离其上游启动子???,它的活性迅速下降。
必威体育精装版研究表明:TatD蛋白是一个RNA沉默抑制因子。
;(3)Rev蛋白
它是一个重要的反式激活因子,调控RNA的剪切与运
输,与RRE结合增加env的翻译。它对HIV的许多调控蛋白
的编码基因有负调控作用,而对其结构蛋白基因有正调控
作用。
它的主要功能是增加细胞质中未经编辑的基因组全长转
录产物,增加含有Rev效应元件RNA的稳定性,并促使它
们向细胞质转运。Rev蛋白还通过阻碍剪接子的组装来抑
制RNA的编辑,增加这些mRNA 的翻译,从而促使HIV基
因表达由早期向晚期的转变。;HIV的感染及治病机制; 毒性HIV感染的最终结果是产生大量的病毒颗粒,造成
感染细胞死亡,HIV除在细胞内大量繁殖造成细胞死亡外,
还有以下途径造成免疫系统功能的下降:
1,HIV
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