靶向HIV-1跨膜蛋白gp41的多肽类融合抑制剂的研究进展

跨膜蛋白gp41是治疗获得性免疫缺陷综合征的重要靶点。恩夫韦肽是首个被FDA批准的以gp41为靶点的多肽类融合抑制剂。然后,恩夫韦肽较短的半衰期、较低的耐药遗传屏障和较低的效力限制了它的临床应用。近年来,以gp41为作用靶点开发出来的多肽类融合抑制剂表现出了较好的效力和稳定性。为此,笔者主要对靶向跨膜蛋白gp41的多肽类融合抑制剂的研究状况进行了综述。

模拟HIV-1 gp41 CHR表位短肽的筛选及研究

目的 利用针对HIV 1跨膜蛋白gp4 1CHR序列合成肽C34的单克隆抗体 1G1筛选噬菌体 12肽库 ,旨在找寻模拟C34肽表位的序列 ,同时探索该短肽成为HIV 1gp4 1NHR与CHR结合抑制物的可能性。方法 以 1G1为钓饵蛋白对噬菌体 12肽库进行亲和筛选 ,以双夹心ELISA鉴定阳性克隆。结果 经 3轮筛选后 ,随机挑选 17个噬菌体克隆 ,其中 6个克隆与1G1显示出较强的结合活性。上述 6个阳性克隆经DNA测序 ,氨基酸序列相同 :HYEFWAWNWEAN ,其明显的疏水性质类似于C34N末端 ,特异性鉴定显示这些克隆均能够与HIV 1gp4 1N多肽结合。结论 该噬菌体克隆展示肽可模拟HIV 1gp4 1CHR多肽表位 。

HIV-1 gp41基因的分段克隆和表达

目的在大肠杆菌中表达HIV-1gp41N肽和C肽基因。方法用PCR方法从含HIV-1gp160基因的质粒中扩增HIV-1gp41N肽和C肽基因,重组入pGEX-4T-1载体,并亚克隆入pGEM7zf+中测定核苷酸序列,限制性酶切鉴定后进行原核表达。结果成功地扩增到HIV-1gp41N肽和C肽基因,酶切鉴定及测序结果与已知HIV-1亚型的gp41N肽区和C肽区基因序列一致,SDS-PAGE结果显示,表达出与预期分子量大小相同的蛋白。结论N肽和C肽基因的成功表达,为进一步研究其结构和功能奠定了基础。

抗HIV-1 gp41合成多肽C34单抗的制备及生物学活性

目的制备针对C34和C46单抗, 并以此为工具研究gp41表位,进一步 了解HIV-1包膜蛋白的作用机理和病毒的感染机制,为寻找新的治疗靶点提供抗体工具。 方法常规动物免疫、细胞融合、克隆化制备抗C34与C46的单克隆抗体,并鉴定其 特异性位点，还用ELISA法、MTT法及荧光分子探针技术对单抗的生物学活性进行研究。结果获得了3株抗C34单克隆抗体、2株抗C46单抗。此5个单抗均与C34结合 , 并抑制N36肽与C34肽复合物的形成；其中效价最高的1G1对H9/HIVⅢB细胞的生长有刺 激作用 ,对H9/HIVⅢB细胞和MT-2细胞的融合无明显影响。结论得到5株 可与C34反应,并可抑制C34与N36多肽结合的单抗, 其中1G1所识别的表位可能为增强性或刺激性表位。

用M13噬菌体PⅢ蛋白Ⅰ-Ⅱ结构域表达HIV-1 gp41抗原表位

目的:探讨M13噬菌体PⅢ蛋白Ⅰ-Ⅱ结构域表达融合蛋白的可行性。方法:以纯化的HIV-1感染者血清多克隆抗体为配体,在噬菌体展示随机十二肽库中进行生物淘洗,经ELISA鉴定阳性克隆,DNA测序,确定优势表位。将优势表位及两个优势表位的串联体分别与M13噬菌体PⅢ蛋白Ⅰ-Ⅱ结构域连接,克隆入PQE30载体进行蛋白表达,再以表达蛋白为抗原检测HIV-1感染者血清中的抗体。结果:成功筛选到位于HIV-1 gp41蛋白上的3组优势抗原表位(HGPKDAETTAIW;AAFKDNQLLRIW;AAFKDNQLTRIW),3组优势表位及表位串联体(YGPKDAETTAIW-GGGS-SCSAKFTCTTQI)在PQE30载体中实现可溶性融合表达。重组蛋白具有良好的抗原性,能与不同的HIV-1抗体阳性血清呈特异反应。结论:用M13噬菌体PⅢ蛋白Ⅰ-Ⅱ结构域表达HIV-1 gp41抗原表位是可行的。

HIV-1膜蛋白基因gp120和gp41的合成及在毕赤酵母中的表达

目的合成适合酵母表达的HIV-1膜蛋白gp120和gp41基因,在毕赤酵母中高效表达分泌型重组HIV-1 gp120和gp41抗原。方法选用酵母偏爱的同义密码子替换野生型gp120和gp41基因的酵母稀有密码子,采取基因搭桥法及聚合酶链反应(PCR),合成HIV-1 gp120和gp41基因,构建分泌型重组质粒并转化毕赤酵母菌株GS115,经甲醇诱导表达HIV-1外膜糖蛋白gp120和gp41。结果DNA测序证实合成的HIV-1 gp120和gp41基因正确克隆到表达载体中;聚丙烯酰胺凝胶电泳及免疫印迹显示gp120和gp41在毕赤酵母中高效分泌表达。结论gp120和gp41合成基因在毕赤酵母表达系统高效分泌表达。

HIV-1 gp41的酵母表面展示及表达优化

以His标签检测蛋白的表达,利用酿酒酵母表面展示系统,成功地将HIV-1 gp41片段锚定在酵母表面,并检测到gp41的活性。以pMD18T-gp41为模板,通过PCR技术克隆了gp41基因,将gp41基因通过双酶切连接到载体pICAS-His上,构建了gp41酵母表面展示载体,并将其转化至酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)MT8-1中。重组菌经培养,利用免疫荧光染色方法进行染色,显微镜观察发现重组酵母细胞表面有绿色荧光,流式细胞仪结果进一步证实gp41正确折叠展示于酵母细胞表面。采用不同浓度的葡萄糖培养基进行表达优化。当葡萄糖浓度为1%时,82.46%的酵母细胞表达了gp41抗原;随着葡萄糖浓度升高,蛋白表达受到抑制。

HIV-1gp41 C-螺旋模拟位的筛选和鉴定

目的 :筛选可作为小分子先导化合物的HIV 1gp4 1C螺旋模拟位 ,为开发抗HIV 1早期感染的小分子药物奠定基础。方法 :以源于HIV 1gp4 1N端的肽N36为靶 ,对噬菌体环七肽库进行亲和筛选。利用ELISA鉴定噬菌体阳性克隆并对其进行DNA序列分析。结果 :3轮筛选后随机挑取 2 6个噬菌体克隆 ,ELISA鉴定表明有 16个克隆可与N36结合 ,将其中 10个克隆DNA测序并推导氨基酸序列 ,每一克隆至少含有 2个疏水氨基酸 ,其中 9个克隆均有WW ,7个克隆有WWH保守序列。挑选阳性噬菌体克隆No 8进一步鉴定 ,游离N36肽阻断No 8克隆与固相化N36结合 ,C34肽竞争抑制N36肽与No 8克隆结合 (IC50 为 12 5 μg ml)。 结论 :表达WW保守序列的肽模拟HIV 1gp4 1C螺旋与N螺旋结合 ,该结果为设计针对HIV介导融膜的抑制剂提供技术支持。

应用疏水层析纯化HIV-1跨膜蛋白gp41截短体包涵体

目的对表达HIV-1跨膜蛋白gp41截短体包涵体进行纯化。方法将收获的表达菌体洗涤、超声波破菌、预处理后进行疏水层析。结果纯化后的gp41截短体的融合蛋白纯度达到90％,并且具有较好的抗原性和特异性。结论利用疏水层析可以将目的蛋白进行有效的纯化,为下一步的应用打下基础。

HIV-1gp41核心结构模拟位的筛选与鉴定

目的 :筛选并鉴定HIV 1gp4 1核心表位。方法 :用识别HIV 1gp4 1的构象特异性单克隆抗体NC 1筛选噬菌体12肽库 ,通过夹心ELISA、NC 1特异性阻断实验、竞争抑制实验鉴定阳性噬菌体克隆 ,DNA序列分析阳性克隆。结果 :经 3轮筛选 ,随机挑取 2 4个噬菌体克隆 ,ELISA鉴定表明有 10个克隆可与NC 1结合 ,DNA序列分析并推导氨基酸序列 ,共 5种序列 :HDVHHRWVYLLS、ITVNEWLYTSEQ、HGRSHGMFKPKR、MGPIARPHWHLN、DMYRSPRPKPDT。其中gp4 1N肽和C肽所形成的复合物可特异性阻断表达HDVHHRWVYLLS ,VNEWLYTSEQ和MGPIARPHWHLN的克隆与NC 1的结合。结论 :所得序列HDVHHR WVYLLS ,VNEWLYTSEQ及MGPIARPHWHLN模拟HIV 1gp4 1六螺旋束核心表位。

HIV-1 P24截短体与gp41截短体的融合蛋白在大肠杆菌中的表达、纯化和鉴定

用基因重组技术将截短的HIV 1p2 4基因和gp41基因连接成嵌合基因 ,插入质粒 pGEX 4T3,构建成重组表达质粒pGEX F。将 pGEX F转化大肠杆菌BL2 1。经IPTG诱导表达 ,pGEX F在大肠杆菌BL2 1中获得了高效表达。融合蛋白P2 4 gp41经Glutathione Sepharose4B亲和层析纯化后 ,用间接ELISA和免疫印迹检测HIV抗体阳性血清和正常人血清 ,P2 4 gp41只与HIV抗体阳性血清反应 ,证明获得的融合蛋白P2 4 gp41有很强的抗原特异性和免疫反应性 。

HIV-1囊膜糖蛋白gp41三聚体结构域基因的表达及其单克隆抗体的制备

目的 :表达HIV 1囊膜糖蛋白gp4 1三聚体结构域基因N5 1(L6 )C4 6融合蛋白 ,并制备针对该融合蛋白的单克隆抗体 (mAb) ,为筛选抗HIV多肽及分析gp4 1表位的免疫原提供抗体工具。方法 :在BL2 1(DE3)中诱导表达N5 1(L6 )C4 6融合蛋白 ,经mAbNC 1鉴定后 ,采用小鼠腹股沟皮下NC膜免疫的方法免疫小鼠 ,并进行细胞融合、克隆化制备抗N5 1(L6 )C4 6mAb ,用ELISA法初步鉴定其特异性位点。结果 :获得了高表达的N5 1(L6 )C4 6融合蛋白 ,并能与识别特异性空间构象的mAbNC 1反应。用该融合蛋白免疫小鼠后 ,获得了 6株抗N5 1(L6 )C4 6的mAb ,这 6株mAb均特异识别兔抗N36 (L6 )C34抗体捕获的融合蛋白 ,但不与N36或C34多肽片段反应。结论 :得到高效表达融合蛋白N5 1(L6 )C4 6 ,并呈现gp4 1核心结构空间构象。用此蛋白免疫小鼠得到 6株特异结合gp4

基于中国HIV-1 CRF01_AE重组亚型gp41 NHR结构域亚单位疫苗的研究

目的:构建基于中国HIV-1 CRF01_AE重组亚型包膜糖蛋白gp41 NHR结构域N51的亚单位疫苗,并进行免疫原性研究。方法:设计4条引物,运用重叠延伸PCR方法扩增出N51Fd基因,将其插入真核表达载体pFUSE-hIgG1-Fc2,构建重组质粒pFUSE/N51Fd并进行序列测定。Western blot法检测N51FdFc-AE重组蛋白的表达。用纯化蛋白免疫BALB/c小鼠后,ELISA法检测小鼠的抗体反应。结果:成功构建了pFUSE/N51Fd重组质粒,N51FdFc-AE重组蛋白在真核体系获得了高效表达,Western blot结果显示在相对分子质量(Mr)35 000处有目的蛋白条带。小鼠抗血清能特异性识别源于gp41 NHR的抗原,效价高达1∶102 400,平均效价为1∶51 200。结论:改造后的亚单位疫苗能有效激活机体的免疫响应,可用于HIV候选疫苗的研发。

HIV-1gp41胞外域对新生隐球菌致人脑微血管内皮细胞骨架改变的影响

目的探讨HIV-1 gp41胞外域gp41-I90肽对新生隐球菌致人脑微血管内皮细胞骨架改变的影响。方法以人脑微血管内皮细胞作为体外血脑屏障模型,在细胞培养玻片或transwell小室上长成单层,用HIV-1 gp41-I90预处理后,再用新生隐球菌感染细胞单层,免疫荧光方法检测细胞骨架蛋白actin(肌动蛋白)和filamin(肌动蛋白连接蛋白)的形态变化,并测定gp41-I90处理的人脑微血管内皮细胞单层对辣根过氧化物酶和新生隐球菌的通过率。结果 gp41-I90能明显增强新生隐球菌所致的人脑微血管内皮细胞骨架蛋白actin和filamin的改变,actin和filamin的丝状排列扭曲,纹理稀疏;gp41-I90处理的人脑微血管内皮细胞单层通透性增强,对辣根过氧化物酶和新生隐球菌的通过率明显增加。结论 HIV-1 gp41胞外域gp41-I90肽促进新生隐球菌黏附和侵入血脑屏障,与其增强新生隐球菌所致人脑微血管内皮细胞骨架改变有关。

双抗体夹心ELISA检测HIV-1 gp41抗原方法的建立

目的:建立检测HIV-1gp41抗原的双抗体夹心ELISA,并探讨其临床应用的可行性。方法:用饱和硫酸铵(SAS)纯化抗HIV-1gp41-5单克隆抗体(mAb),用HRP标记后建立双抗体夹心ELISA法,对其灵敏度及特异性进行检测,并用该方法对40份HIV-1阳性血清进行了检测。结果:用mAbE12(5μg/mL)为包被抗体,2H6为酶标记抗体(1∶900)建立了双抗体夹心ELISA法,检测gp41-5多肽的灵敏度是100pg/mL。对HIV-1阳性血清中gp41抗原的检出率为67.5%(27/40)。结论:建立了特异性强、灵敏度良好的检测HIV-1gp41抗原的双抗体夹心ELISA法。

抗HIV-1gp41合成多肽gp41-5单克隆抗体的制备及初步鉴定

制备抗HIV-1gp41合成多肽gp41-5的单克隆抗体(mAb),为筛选抗HIV-1多肽及分析gp41的抗原表位提供有用工具。常规动物免疫、细胞融合、克隆化制备抗gp41-5多肽mAb,并用ELISA法对其特异性、抗原识别表位及相对亲和力等做了初步鉴定。获得了4株抗gp41-5多肽的mAb,这4株mAb均特异识别gp41-5多肽,但不与gp41的N36或C34多肽片段反应。得到的4株mAb能特异结合gp41核心结构的空间构象。

HIV-1 SF_2株env基因(gp41)的克隆构建及其原核表达

目的 克隆并在大肠杆菌中表达HIVgp4 1。 方法 应用PCR技术 ,纯化HIV 1SF2 株外膜蛋白env基因 (gp4 1) ,并重组入原核高效表达载体 pBV2 2 0 ,在大肠杆菌HB10 1中进行表达。 结果 SDS PAGE电泳结果表明 ,在 4 4 0 0 0处有一条蛋白表达带。Westernblot证明 ,4 4 0 0 0蛋白带可与HIV 1阳性血清发生特异性反应。结论 该重组表达 gp4 1的融合蛋白 ,可为HIV 1gp4 1。

基于跨膜蛋白gp41为作用靶点的抗HIV-1药物研究进展

高效抗逆转录病毒治疗法(highly active antiretroviral therapy,HAART)是当今抗人免疫缺陷病毒(HIV)感染的主要方法,随着HAART的广泛应用,诸如药物交互作用、不良反应和耐药毒株等问题也相继出现,因此人们致力于其他抗HIV药物的研究。gp41是HIV-1病毒表面的一种包膜糖蛋白,介导了病毒膜和宿主细胞膜间的融合,在HIV-1的侵染过程中起了关键作用。基于gp41为相关靶点的HIV-1融合抑制剂是近年来抗HIV-1药物研究的热点。概述gp41的结构及融膜机制,并对gp41为作用靶点的抗HIV-1药物的研究文献,及其研究进展做了分析。

HIV-1 gp41蛋白与其抑制剂NB-2的结合模式

为了设计以HIV-1跨膜蛋白gp41为靶点的抑制剂,采用分子对接、分子动力学模拟及自由能计算方法研究了gp41与其抑制剂NB-2的结合模式,利用从头药物设计方法,通过改造NB-2的结构,设计了有效的gp41选择性抑制剂,并用分子对接方法评价了这些新化合物的结合模式和能力.从分子对接结果得到2种主要的NB-2与gp41的结合模式.分子动力学模拟和自由能计算结果表明,结合模式1优于模式2,所以模式1是比较合理的结合模式.从结合模式1出发设计了103个新的化合物,这些化合物具有已知gp41抑制剂所没有的结构特征且大部分化合物比NB-2与gp41的结合自由能低.得到的结合模式合理解释了NB-2与gp41的相互作用.

HIV-1CRF07B/C亚型gp41的表达、纯化和初步结构分析

HIV-1跨膜蛋白gp41是HIV-1包膜与靶细胞膜融合过程中的关键蛋白,而且序列保守,是理想的HIV-1作用靶点。为获得HIV-1中国流行株CRF07B/Cgp41蛋白的晶体结构来指导疫苗设计及药物开发,采用CRF07B/Cgp160基因序列为模板,经PCR、酶切、连接,将gp41helix-bundle区域克隆到pET30-his表达载体中,经表达、纯化和结晶筛选,获得了gp41 helix-bundle的晶体并解析了结构,为针对中国艾滋病病毒流行株疫苗的设计及药物开发提供了结构参考。