甲基苯丙胺与HIV-1 Tat蛋白单独及协同诱导神经炎症机制的研究进展

甲基苯丙胺(methamphetamine,METH)滥用和人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染是当今世界面临的极其严重的公共卫生和社会问题。METH与HIV-1 Tat蛋白可单独及协同诱导神经毒性,而神经炎症是引起神经毒性的重要机制之一。神经炎症可由神经胶质细胞、细胞因子、NLRP3炎性小体等介导调控。该文综述了近年来METH与HIV-1 Tat蛋白单独及协同诱导神经炎症机制的研究进展,旨在为将来进一步探索两者协同诱导神经炎症的机制以及有效的药物干预靶点提供参考和依据。

我国HIV-1 B'/C重组流行株Tat蛋白的表达、纯化及功能分析

根据全国HIV分子流行病学研究发现,B'和C亚型HIV-1在我国发生了重组,并以优势株形式在我国广泛流行。为了探讨这种HIV-1B'/C重组毒株tat基因的变异与其表型之间的关系,利用pET表达系统在大肠杆菌中高效表达了三种不同基因变异类型的Tat蛋白,重组蛋白占菌体总蛋白的26%,Westernblot显示较好的反应原性,并通过金属鏊合层析纯化了目的蛋白。荧光素酶活性检测表明:体外表达的Tat蛋白具有明显的生物学活性,可以反式激活HIVLTR引导的报告基因的表达;三种Tat蛋白在激活活性上的差异与流行现场检测的病毒载量的高低存在明显的对应关系,说明tat基因的变异可以引起病毒生物学特性的改变,进而影响病毒的流行特征。此结果为进一步研究我国HIV重组毒株的基因变异特征及变异规律奠定了基础。

HIV-1Tat基因的融合构建及在大肠杆菌中的高效表达

目的: 在E.coliBL21(DE3)中高效表达Tat蛋白。方法: 用PCR方法构建HIV- 1Tat基因全序列, 同时将Tat基因进行定点突变(AAG28替换为CAG, AAG50替换为CAG),以消除天然Tat蛋白的转录活性。将突变的Tat基因与伴侣10(chap10)基因连接后, 共同亚克隆入表达载体pET28a中,并在E.coli中表达, 表达产物用Westernblot进行鉴定。结果: 分别通过 3轮PCR, 成功地构建了Tat基因全序列。构建的重组质粒pET28a- chap10 Tat在E.coliBL21(DE3)中得到高效表达。Westernblot分析表明, 在相对分子质量 (Mr)为24 000处有 1条特异性的带。结论: chap10基因与HIV- 1Tat全基因的融合构建, 使Tat蛋白在大肠杆菌中得到高效表达,为其在爱滋病发病中作用研究奠定了基础。

HIV-1 tat基因改造及其蛋白表达、纯化与抗体制备

目的:为了方便实验室工作中HIV-1B'/C亚型及C亚型Tat蛋白的检测,制备了相应的Tat蛋白及其抗体。方法:将我国HIV-1B'/C亚型流行株tat基因的第1个外显子和HIV-1C亚型tat基因的第2个外显子融合在一起,将密码子替换为大肠杆菌的优势密码子,通过合成引物、PCR拼接的方法,获得目的基因序列;在原核系统中与pET32a+载体中的His·Tag、Trx·Tag及S·Tag进行融合表达;目的蛋白经Ni+金属螯合层析柱纯化后,用于免疫家兔,制备多克隆抗体。结果:PCR拼接获得306bp的目的基因序列;在原核系统中融合表达得到相对分子质量约31000的融合蛋白,占菌体总蛋白的21%。纯化后的融合蛋白免疫家兔,制备了多克隆抗体,Western印迹结果显示,获得的多克隆抗体与HIV-1B'/C亚型的Tat蛋白反应良好;间接免疫荧光结果表明,获得的多克隆抗体与HIV-1B'/C亚型和C亚型的Tat蛋白都能产生特异性反应。结论:制备的多克隆抗体能够使用间接免疫荧光方法检测HIV-1C亚型的Tat蛋白,使用Western印迹方法和间接免疫荧光方法都能检测HIV-1B'/C亚型的Tat蛋白。

HIV-1 Tat蛋白对人类疱疹病毒8型复制的影响

用HindⅢ将HIV-1Tat101蛋白编码基因从pEV质粒中切出,BamHI、NotⅠ将绿色荧光蛋白(GFP)编码基因从表达质粒pcDNA3 1+/GFP中切出,分别插入到质粒LZRSpBMN-Z中,构建成重组反转录病毒表达质粒LZRS-Tat101和LZRS-GFP。采用磷酸钙转染法将两重组质粒转染到含反转录病毒env、gal和pol编码基因的包装细胞Phoenix(ΦNX)中,嘌呤霉素筛选获得稳定细胞系。分别收集稳定细胞系分泌的病毒上清,并感染体外培养的原发性渗出性淋巴瘤(PEL)BCBL-1细胞。收集LZRS-GFP重组病毒感染的BCBL-1细胞进行流式细胞计数,检测GFP表达水平。收集LZRS-Tat101重组病毒感染的BCBL-1细胞,提取蛋白作Westernblot,检测Tat蛋白表达状况;取细胞总RNA作Northernblot和定量PCR,检查HHV-8次要衣壳蛋白ORF26mRNA转录水平。重组LZRS-Tat101病毒进一步感染HL3T1细胞(HeLa细胞包含HIV-1-LTR/CAT报告基因),收集感染细胞提取蛋白,检测CAT活性,评价Tat生物学功能。PCR扩增HHV-8复制和转录激活蛋白Rta启动子区上游序列,并克隆至pGL-3载体中,构建Rta启动子+虫荧光素酶(Luciferase)报告基因重组质粒。此重组质粒进一步电转染预先感染了LZRS-Tat101病毒的BC-3细胞,TPA刺激后收集细胞,检测Luciferase活性。结果显示:①重组反转录病毒感染BCBL-1细胞,一次感染?

HIV-1 Tat蛋白结合Tar的抗艾滋病药物筛选模型的建立研究

目的建立H IV-1 Tat蛋白结合Tar的抗H IV-1药物筛选模型用于抗H IV药物筛选。方法构建表达H IV-1Tat蛋白的真核表达质粒(pCDNA3.1(+)-Tat)和H IV-1 LTR-luc荧光素酶报告基因,采用脂质体转染法共转染HeLa细胞,荧光仪检测Tat蛋白促进荧光素酶在HeLa细胞内的表达情况,建立H IV-1Tat蛋白结合Tar的细胞模型,用于抗H IV-1的药物筛选。以DRB(5,6-二氯-1-β-呋核亚硝脲-苯并咪唑)为阳性对照,进行模型的建立及条件的优化。结果通过反复试验表明,目的基因和报告基因的配比、转染时培养液中小牛血清的含量、细胞浓度、转染前细胞状态以及药物作用时间的长短等对模型的稳定性和敏感性有影响。结论应用优化的细胞模型对文冠果、紫苏等浸提物进行筛选及结果的分析。

Rho/ROCK信号通路在HIV-1 Tat诱导血脑屏障破坏及β淀粉样蛋白沉积中的作用

目的探讨Rho/ROCK信号传导通路在人类免疫缺陷病毒-1型反式转录激活因子(HIV-1 transactivator of transcription,HIV-1 Tat)诱导血脑屏障破坏及对β淀粉样蛋白(Amyloid-beta,Aβ)沉积中的作用。方法将培养的人脑微血管内皮细胞(human cerebral microvascular endothelial cells,h CMEC/D3)予以不同浓度的Rho/ROCK信号传导通路抑制剂盐酸法舒地尔(Hydroxyfasudil,HF)刺激细胞,并设立对照组,观察其对细胞活力的影响,分别予以HIV-1 Tat、HF刺激细胞,以蛋白免疫印迹法和实时反转录聚合酶链式反应(real-time reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)检测h CMEC/D3中紧密连接蛋白Occludin、晚期糖基化终产物受体(receptor for advanced glycation end products,RAGE,转移血液Aβ到脑组织)的蛋白和mRNA表达的变化。结果 HF在30μmol/L(0.17±0.02)以下时对h CMEC/D3活力无明显影响(P>0.05)。HIV-1 Tat能抑制h CMEC/D3的Occludin蛋白(0.71±0.03、P<0.001)与mRNA(0.41±0.05、P<0.05)表达,同时上调RAGE蛋白(0.83±0.01、P<0.001)和mRNA(1.93±0.66、P<0.05)表达。HF预处理细胞2 h后与HIV-1 Tat共培养可以显著增加Occludin蛋白与mRNA的表达(0.93±0.03、P<0.001;1.04±0.45、P<0.05),同时可以明显减少RAGE蛋白与mRNA的表达(0.54±0.01、P<0.001,1.08±0.43、P<0.05)。结论 HIV-1 Tat可使紧密连接蛋白Occludin蛋白和mRNA表达下调导致血脑屏障破坏,诱导Aβ转运受体RAGE的蛋白和mRNA过度表达,从而可能导致Aβ在脑内沉积增加;阻断Rho/ROCK信号传导通路可抑制HIV-1 Tat诱导血脑屏障破坏作用,阻止RAGE蛋白和mRNA的过度表达。

HIV-1 Tat蛋白抑制DNA修复和增强细胞辐射敏感性

近年来临床研究发现,艾滋病合并肿瘤患者放疗后产生的正常组织和皮肤毒性反应明显高于普通肿瘤患者.本研究将探讨HIV-1Tat蛋白是否影响细胞对电离辐射敏感性及机理.两个表达Tat蛋白的细胞系TT2和TE671-Tat均来源于人的横纹肌肉瘤细胞(TE671)并已转染了不同来源的tat基因.使用细胞辐射后克隆形成率检测辐射敏感性,RT-PCR和Western印迹检测基因表达,彗星电泳和γ-H2AX位点检测DNA双链断裂和修复.TT2和TE671-Tat细胞的辐射敏感性与转染空载体及对照细胞相比明显增加.彗星电泳和γ-H2AX位点检测表明,在表达Tat蛋白的细胞中,辐射诱导DNA双链断裂的修复水平明显降低.通过RT-PCR和Western印迹检测进一步证实,表达Tat蛋白的细胞中DNA修复蛋白DNA-PKcs的表达被抑制.HIV-1Tat蛋白抑制DNA-PKcs的表达,降低DNA双链断裂的修复,使细胞的电离辐射敏感性增高.本研究为了解AIDS合并肿瘤患者对放射治疗敏感性变化提供了重要信息.

抗HIV-1 Tat蛋白单克隆抗体的制备及初步鉴定

目的:制备抗HIV-1Tat蛋白的单克隆抗体(mAb),并对其进行初步鉴定。方法:通过动物免疫、细胞融合、克隆化制备抗Tat蛋白的mAb,并用ELISA法对所得mAb的特异性、抗原识别表位及相对亲和力等做了初步鉴定。结果:获得了3株抗Tat蛋白的mAb,这3株mAb均能特异识别Tat蛋白。结论:获得了3株杂交瘤细胞系,均可以稳定分泌抗HIV-1Tat蛋白的mAb,有望为HIV早期检测及HIV抗病毒治疗提供有用工具。

HIV-1 Tat基因在pEGx-KG中的融合构建及原核表达

目的:在大肠杆菌BL21(DE3)中高效表达融合的Tat蛋白。方法:用PCR方法从HIV cDNA文库中扩增出Tat基因,并将其插入到表达载体pEGx-KG中,转化到E.coli中进行融合表达,表达产物用蛋白电泳和Western-blot进行鉴定。结果:成功地构建了重组质粒pEGx-KG-Tat,重组质粒在大肠杆菌BL21(DE3)中得到高效表达。蛋白电泳和Western-blot分析表明,在相对分子质量(Mr)为38.9kDa处有1条特异性的带。结论:GST基因与HIV-1 Tat基因的融合构建,使Tat蛋白在大肠杆菌中得到高效表达,为艾滋病的防治研究奠定了基础。

HIV-1 Tat蛋白促血管生成作用研究进展

Tat蛋白是HIV-1基因组编码的6个调控蛋白中一个重要的调控蛋白,在艾滋病相关卡波西肉瘤的发生发展中起一定作用。本文综述了细胞外HIV-1 Tat蛋白促血管生成作用的最新研究进展,包括Tat不同结构区域在促血管生成中所起的作用,以及与各种生长因子及化学因子之间的相互作用,阐述了Tat促内皮细胞及卡波西肉瘤细胞血管生成的主要机制,为临床开发拮抗Tat的促血管生成作用药物,抑制AIDS相关卡波西肉瘤的发生及发展提供理论依据。

HIV-1 Tat蛋白对DNA修复基因及细胞周期相关基因表达的影响

目的:探讨HIV-1 Tat蛋白对DNA修复基因及细胞周期相关基因表达影响。方法:使用包含102个与DNA损伤修复和细胞周期相关的基因微阵列检测人横纹肌肉瘤细胞(TE671)及已转染tat基因的TE671细胞(TT2)基因表达谱的改变;使用半定量RT-PCR分析DNA-PKcs在mRNA水平表达;Western印迹法检测DNA-PKcs表达变化;荧光染色法检测电离辐射后细胞凋亡。结果:在基因芯片的检测中,发现与DNA损伤修复及细胞周期调控相关的6个基因CdC25C、KIF2C、CdC20、DNA-PKcs、CTS1、WEE1在转染tat基因的细胞中表达下调;DNA-PKcs的表达在表达Tat蛋白细胞中不论是在mRNA和蛋白水平均被抑制;接受电离辐射后,表达Tat蛋白的细胞凋亡增加。结论:HIV-1 Tat蛋白使细胞对电离辐射敏感,部分通过抑制DNA-PKcs表达来降低DNA双链断裂的修复能力,本研究为了解AIDS合并肿瘤患者对放射治疗敏感性提供了重要实验数据。

HIV-1Tat蛋白改变血脑屏障结构和功能的研究进展

HIV-Tat蛋白是人类免疫缺陷病毒-1型(HIV-1)基因编码的一种被称为反式转录激活因子,是HIV转录和复制所必须的一个很重要的调控蛋白.艾滋病痴呆以及艾滋病相关性脑炎的患者其血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)都受到不同程度的损伤,其中HIV-1 Tat蛋白起到了非常重要的作用.然而HIV-Tat蛋白改变血脑屏障结构和功能并不清楚,本综述主要讨论HIV-1 Tat蛋白对血脑屏障结构和功能的影响.

HIV-1 HXB2株Tat蛋白在大肠杆菌中的分段表达及免疫原性分析

目的研究对人类免疫缺陷病毒Ⅰ型HXB2株调控蛋白Tat原核表达产生影响的区域和Tat蛋白重要的抗原表位。方法用PCR方法获得Tat(1-48aa)、Tat(22-72aa)和Tat(38-101aa)DNA片段,构建其原核表达质粒pET32a-Tat(1-48aa)、pET32a-Tat(22-72aa)和pET32a-Tat(38-101aa),并转入E.coliBL21(DE3)中进行诱导表达及纯化,SDS-PAGE鉴定表达及纯化产物。采用间接ELISA方法用兔抗pET32a-Tat抗血清对三种肽段进行免疫原性分析。结果成功构建了pET32a-Tat(1-48aa)、pET32a-Tat(22-72aa)和pET32a-Tat(38-101aa)质粒,分别表达出相对分子质量(Mr)为23×103、23×103和25×103的融合肽段,其浓度分别为4.26、3.35和5.11mg/ml。间接ELISA结果表明三种融合肽段与兔抗pET32a-Tat抗血清均呈特异性结合反应,其抗体滴度分别为1:128000、1:32000、1:64000,而抗血清与pET32a蛋白仅有较弱结合。结论半胱氨酸富集区(22-37位氨基酸)对Tat蛋白的原核表达有较显著影响;Tat蛋白的N端区、碱性区和C端区是其重要的抗原表位,其中N端区的免疫原性最强。

含HIV-1 Tat基因重组反转录病毒表达载体构建与表达Tat蛋白功能检测(英文)

目的:构建含HIV-1 Tat基因重组反转录病毒表达载体及评价表达Tat蛋白的功能。方法:使用Hind Ⅲ将HIV-1 Tat_(101)蛋白编码基因从pEV质粒中切出,插入到表达质粒LZRSpBMN-Z中,构建成重组反转录病毒表达质粒LZRS-Tat_(101)。采用磷酸钙转染法将重组质粒LZRS-Tat_(101)转染进含反转录病毒env、gal和pol编码基因的包装细胞phoenix(ΦNX)中,嘌吟霉素筛选获得稳定细胞系。免疫组化(IHC)染色检查Tat在临时转染和稳定转染ΦNX细胞中的表达水平。收集临时转染和稳定转染包装细胞分泌的病毒上清,并分别感染293细胞,Westemblot检测Tat在293中表达。与此同时,收集感染293细胞培养上清,加入到HL3T1细胞(HE-La-HIV-1-LTR/CAT报告基因)中,共培养72 h后收集细胞,提取蛋白作CAT活性检测。结果:①含Tat_(101)基因重组反转录病毒表达质粒转染包装细胞后,Tat在临时转染ΦNX中表达水平显著高于在稳定转染中的水平;②临时转染病感染293细胞,Tat在感染细胞中得到了表达,且分泌至上清中的Tat蛋白能够激活靶细胞HL3T1中HIV-1的LTR启动子,使得其下游的CAT基因得到表达。结论:重组LZRS-Tat_(101)反转录病毒能够在其感染靶细胞中表达Tat蛋白,且表达蛋白具有转录激活功能。

河南HIV感染者的HIV-1 B型株tat基因的克隆及序列分析

克隆河南人免疫缺陷病毒(HIV)感染者HIV-1B型株tat基因完整编码框序列,并分析比较其编码产物的序列结构特点。使用重叠PCR技术,从河南省1名HIV-1感染者外周血标本中扩增出tat基因第一和第二外显子并重组为完整的tat基因序列。获得的HIV-1B病毒株tat基因,第一外显子为263bp,第二外显子为214bp。将该基因编码产物与其他HIV-1株Tat蛋白经DNA软件编辑并翻译成蛋白质,使用ClustalX1.81进行多序列对比分析发现,第一外显子编码产物的3个保守区域的氨基酸组成大致相同,只有少数氨基酸存在差异。由于Tat蛋白不同病毒株间有高度保守的Cys富集区、核心区和碱性氨基酸富集区,tat基因的克隆为研究其功能并以其为靶点设计和筛选抗艾滋病的药物奠定了基础。

HIV-1 Tat调控MCAK基因启动子活性及作用位点的鉴定

目的研究HIV-1 Tat对MCAK启动子活性及基因表达的抑制作用,并鉴定Tat与MCAK启动子的作用位点。方法利用原核表达的Tat蛋白处理A549细胞,通过Western印迹技术验证HIV-1Tat对MCAK基因表达的抑制作用;构建MCAK启动子-荧光素酶载体,转染A549细胞,通过荧光素酶活性分析Tat对启动子活性的调控作用;运用染色质免疫沉淀法(CHIP)分析Tat与MCAK启动区的相互作用,并进一步通过凝胶阻滞实验(EMSA)确定Tat与MCAK启动区的结合位点。结果 Western印迹实验证实Tat对MCAK表达具有强烈的抑制作用;荧光报告质粒检测系统分析表明在Tat存在的情况下,MCAK的核心启动子活性受到明显的抑制,其效应具有明显的剂量依赖性;CHIP和EMSA实验确定Tat蛋白与MCAK基因启动子区的直接相互作用,MCAK基因-337～-232区域存在Tat蛋白的结合位点。结论 HIV-1 Tat对MCAK基因表达具有强烈的抑制作用,并与Tat蛋白结合于MCAK启动区-337～-232区域,从而导致MCAK启动子活性降低有关。

海藻糖新衍生物的设计、合成及对HIV-1Tat-TAR结合的抑制活性

目的:设计合成海藻糖新衍生物,研究其对HIV-1Tat蛋白-TAR RNA结合的抑制活性。方法:以α,α-海藻糖(α,α-trehalose)为原料,经过澳化、乙酰化、叠氮化、催化氢化、缩合及胍基化等6步反应合成目标化合物。在基因水平上探讨其抑制HIV-1 Tat蛋白-TAR RNA结合的活性。结果:合成了一系列海藻糖新衍生物,其抗HIV-1 Tat蛋白-TAR RNA结合活性表明在海藻糖连接精氨酸或连有胍基的侧链后可以增强活性。结论:所设计、合成的带胍基的海藻糖新衍生物具有抑制HIV-1 Tat蛋白-TAR RNA结合的活性。

HIV-1 HXB2株Tat半胱氨酸富集区N端移位突变体的构建及在大肠杆菌中的高效表达

目的构建HIV-1HXB2株Tat半胱氨酸富集区N端移位突变体,并在大肠杆菌E.coliBL21(DE3)中进行高效表达和纯化。方法应用PCR拼接的方法将首轮合成Tat基因的半胱氨酸富集区(64～111位核苷酸,22～37位氨基酸)移位至缺失半胱氨酸富集区的Tat(△C)的N末端,获得其突变体序列(Tat(CN)DNA),构建其原核表达质粒pET32a-Tat(CN),并转入大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中进行诱导表达及纯化,经SDS-PAGE鉴定表达及纯化产物,纯化后的产物用间接ELISA进行鉴定。结果构建了pET32a-Tat(CN)突变体,pET32a-Tat(CN)融合蛋白在大肠杆菌中表达水平为5.17mg/ml,相对分子质量为31ku。间接的ELISA结果表明,pET32a-Tat(CN)能与Tat兔抗血清呈特异反应。结论成功构建了HIV-1 HXB2株Tat半胱氨酸富集区移位至TatN端的突变体,并能在大肠杆菌中高效表达,其纯化的蛋白pET32a-Tat(CN)很好地保留了与HIV-1Tat兔抗血清的免疫反应性,为HIV-1Tat的疫苗基础研究提供了一有价值的研究结论。