中文摘要
艾滋病病毒(HIV)侵染宿主细胞的第一步是其外膜糖蛋白gp120与宿主细胞膜上主受体CD4及共受体CCR5或CXCR4结合并产生相应的构象变化,该构象变化继而引发gp41介导的病毒外膜与宿主细胞膜的融合。初步研究表明gp120的上述构象变化涉及到其部分二硫键的还原(gp120共有9对二硫键),而且细胞表面的二硫键异构酶或硫氧还蛋白可能催化了该过程。gp120中二硫键的还原很可能是HIV入侵的关键步骤,因为巯基修饰剂(能抑制二硫键的还原)可强烈抑制HIV入侵。基于此,本申请拟开展以下工作:(1)通过巯基专一性化学修饰并结合定点突变、质谱鉴定等方法定量并定位gp120中被还原的二硫键;(2)通过体外重组和免疫共沉淀的方法确定催化gp120中二硫键还原的蛋白质分子。该项目不但可以进一步阐明HIV入侵宿主细胞的分子机制,而且有可能为艾滋病的预防和治疗提供一些新的思路。
结题摘要
艾滋病病毒(HIV)外膜糖蛋白gp120是HIV入侵宿主细胞的关键蛋白。gp120通过结合宿主细胞膜上主受体CD4和共受体CXCR4或CCR5最终导致HIV入侵。虽然gp120的氨基酸序列高度变异,但其中的9对二硫键高度保守。在该项目中,我们通过二硫键交联的策略,在体外条件下捕获了蛋白质二硫键异构酶(PDI)活性中心突变体与gp120形成的二硫键交联中间体。PDI的抑制剂bacitracin可抑制PDI突变体与gp120间的二硫键交联,CD4蛋白则可促进两者的二硫键交联,而且PDI的两个活性中心都可以与gp120交联。我们的结果表明在gp120中存在不稳定的高能二硫键,而且gp120与CD4结合后该二硫键会更容易与PDI反应。我们还发现,硫氧还蛋白(TRX)活性中心突变体也可以与gp120发生二硫键交联,因此我们推测逃逸到细胞表面的多种氧化还原酶可能会协同催化gp120中特定高能二硫键的还原或异构,有利于gp120的构象变化,从而辅助HIV入侵。为了获得足量的纯化gp120以定位其中能与PDI等氧化还原酶反应的二硫键,我们尝试了多种gp120的重组表达策略,该工作还在进行中。
