HIV基因组结构.docVIP

HIV基因组大小约10 kb，带有编码几种病毒蛋白的开放阅读框架。HIV的最初转录本是一条全长的病毒 mRNA，被翻译为Pol和Gag蛋白。Pol前体蛋白被自身的蛋白酶裂解为逆转录酶 RT 、蛋白酶 PR 及整合酶 IN 。通过蛋白水解酶的作用，Gag前体蛋白p55产生更小的蛋白，包括p24、p17、p9、p6，以及p2和p1，Gag和Gag-Pol产物的合成比例约为2O：1 3347 。产生许多亚基因组信使RNAs mRNAs 的剪接作用对于其他病毒蛋白的合成很重要。未剪接mRNA与单剪接及多剪接mRNA的相对数目似乎是由rev基因决定的，而rev本身就是一个多剪接mRNA的产物 1266，4197 。 如上所述，gpl20、gp41膜蛋白由gpl60前体而来，而后者是全长病毒mRNA单剪接的产物。gpl60的裂解由一种叫furin的蛋白内切酶来完成 1701 ，其他剪接mRNA的基因产物组成了病毒的多种调节及辅助蛋白，这些蛋白能影响不同类型细胞内病毒的复制 见第7章 。 一种调节蛋白是Tat，它具有反式激活作用，与一些细胞蛋白一起，Tat蛋白与病毒LTR3上称为Tat应答元件的RNA环状结构 称为Tat应答元件 相互作用。Tat是上调HIV复制的一种主要蛋白 综述，见参考文献：1620，3483 。另一种病毒调节蛋白为Rev 病毒蛋白表达调节因子 ，如上所述，Rev与位于膜蛋白mRNA．内叫做Rev应答元件的顺式激活．RNA环状结构作用 1266，4197 。这种作用涉及细胞蛋白和Rev蛋白多聚体，允许未剪接的mRNA从细胞核进入细胞浆，产生子代病毒所需的全长病毒蛋白。Tat和Rev是RNA结合蛋白，与细胞因子相互作用时发挥最佳活性。 病毒蛋白的加工。某些由1 0种不I司病毒转录产物翻详而成的Hl V—l蛋白，可由病毒和细胞的蛋白酶进一步加工。由包括Tev 未在图中标出 在内的46个开放阅读框架编码16种病毒蛋白，它们构成了病毒颗粒的结构，决定病毒的酶活性，并有调节和辅助病毒复制功能。160kDa的Gag—Pol前体由毒天门冬酰蛋白酶加工成7种蛋白，包括4种Gag蛋白 MA，p17；CA，p24；晚期蛋白，p7；NC，p9 、蛋白酶 P，pl0 、逆转录酶／RNase RT，p66，p51 ，以及整合酶 IN，p32 。Env前体 gpl60 由细胞蛋白酶加工生成表面糖蛋白 SU，gpl20 和跨膜蛋白 TM，gp41 。病毒的调节和辅助蛋白——包括Tat p14 、Tev p26 、Rev p19 、Nef p27 、Vif p23 、Vpr p15 以及Vpu p16 不需要加工处理。M，豆蔻酰化。图由M．Peterlin惠赠病毒Nef蛋白 负调节因子 似乎具有包括细胞激活作用和增强病毒感染性在内的多种潜在功能，它通过与细胞蛋白相互作用来激发信号转导和细胞活化 3937 。缺乏Nef蛋白的病毒通常不能在PBMC和体内有效复制 614 见第7章 。 其他的HIV病毒基因附属产物Vif 4632 、Vpr、Vpu／Vpx影响病毒的装配、细胞周期、出芽及病毒的感染性 表1．6 1620，3362，3483 。Vif与细胞内抗性因子APOBEC3G的作用将在第5章讨论。一些研究提示，nef、vpr和vpu／vpx等辅助基因在HIV一1复制中发挥作用，这种作用可能在巨噬细胞中比CD4+淋巴细胞中更重要 231 。 正如关于这些病毒基因产物分子结构的综述中指出的那样 1620，3362，3483 ，病毒表达的调节涉及许多病毒蛋白和细胞因子间的相互作用，它们引起HIV复制的增加或降低，甚至影响到病毒潜伏感染的建立。例如，在病毒复制后期，Rev的产生能下调其自身及Tat、Nef的表达，从而使病毒的复制受限。值得注意的是,HIV编码的三种主要酶在复制周期的不同时期起作用。不难想像，它们是抗病毒治疗的首选目标 见第14章 。带有RNA酶H功能的RNA依赖的DNA聚合酶，即RT·作用于病毒复制的早期步骤，形成病毒双链DNA cDNA HIV复制的详细信息见第2章 。整合酶则在细胞核中将病毒cDNA整合到宿主染色体DNA中。在病毒颗粒的出芽过程中，蛋白酶可对Gag和Gag—Pol多聚蛋白进行加工，促成病毒颗粒成熟为感染性病毒颗粒。