与植物多糖硫酸酯结合的HIV-1ⅢB灭活病毒免疫小鼠的研究

目的：为了探讨植物多糖硫酸酯（’&&(）与)*+%$ 结合后，能否诱导,-./+#0 的)*+%$ 暴露出中和抗体的表 位，用它作为灭活疫苗以便诱导产生中和抗体。方法：用’&&( 结合的灭活,-./+#0 作为免疫原，与佐剂混和后，免疫 0(102 3 小鼠，制备出免疫血浆。用41-5( 检测血浆内抗,-./+ 特异性-)6 抗体的滴度，用改良的活细胞染色法中和试验检测 免疫血浆的抗,-./+#0 的中和活性。结果：从与’&&( 结合的,-./+#0 免疫组的动物获得的免疫血浆内抗,-./+ 抗体的滴 度（7 组：+8 # 9 +$" ；: 组：+8 # 9 +$" ）比未结合’&&( 的,-./+#0 免疫组（;8 < 9 +$# ）高，雌性小鼠的免疫血浆的特异性抗体滴 度比雄性的高& 倍。所有免疫组获得的免疫血浆均没有抗,-./+ 中和活性。结论：’&&( 与)*+%$ 相互作用不能诱导暴露出 )*+%$ 的中和抗体表位，但’&&( 可以增强机体免疫原的抗体反应强度，提示它可以作为免疫增强剂用于疫苗研究。

检测HIV-1载量的荧光实时定量PCR技术的建立及其应用

其它部委、高等院校基金;中国科学院基金

Interaction between human interleukin-16 and CD4 receptor of HIV-1

AIM: To study the interaction between human interleukin-16 (IL-16) and the receptor CD4 (T-lymphocyte differentiation antigen) of human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1). METHODS: Two structurally con served regions (SCRs) of human IL-16 were built by the SYBYL/Biopolymer module using the corresponding transmembrane (TM) domain of human interleukin-1 (HIL-4) and HIL-2 as the templates. The coordinates for amino-terminal residue sequence, carboxyl-terminal residue sequences, and cytoplasm loops were generated using Biopolymer's LOOP SEARCH algorithm. RESULTS: HIL-16 first formed a homodimer, then contacted with CD4 dimer further forming a dimeric complex. Subsequently, the dimeric complex constructed the tetrameric complex by two disulfide bridges between the cysteines of HIL-16 (Cys31-Cys31). CONCLUSION: The interaction model is useful to propose the action mechanism of HIL-16 and is beneficial for rational designing of novel anti-HIV drugs.

Molecular modeling on human CCR5 receptors and complex with CD4 antigens and HIV-1 envelope glycoprotein gp120

AIM: To investigate the interaction between human CCR5 receptors (CCR5) and HIV-1 envelope glycoprotein gp120 (HIV-1 gp120) and HIV-1 receptor CD4 antigens (CD4). METHODS: The structurally con served regions (SCR) of human CCR5 was built by the SYBYL/Biopolymer module using the corresponding transmembrane (TM) domain of bacteriorhodopsin (bR) as the template. The coordinates for amino-ter minal residue sequence, and carboxyl-terminal residue sequence, extracellular and cytoplasmic loops were generated using LOOP SEARCH algorithm. Subsequently the structural model was merged into the complex with HIV-1 gp120 and CD4. RESULTS: Human CCR5 interacted with both an HIV-1 gp120 and CD4. The N-terminal residues (especially Met1 and Gln4) of human CCR5, contacted with CD4 residues, mainly 7Nith one span (56 - 59) of CD4 in electrostatic interaction and hydrogen-bonds. The binding sites of human CCR5 were buried in a hydrophobic center surrounded by a highly basic periphery. On the other hand, direct interatomic contacts were made between ? CCR5 residues and 6 gp120 amino-acid residues, which included van der Waals contacts, hydrophobic interaction, and hydrogen bonds. CONCLUSION: The interaction model should be helpful for rational design of novel anti-HIV drugs.

On-going generation of multiple forms of HIV-1 intersubtype recombinants in the Yunnan Province of China

Objectives: To investigate the molecular epidemiology of HIV in China's Yunnan Province, where the initial HIV-1 outbreak among injecting drug users (IDU) occurred in 1989, and to analyse the genesis and interrelationship of the epidemic with that in surrounding areas. Design: A molecular epidemiological investigation was conducted among IDU in three prefectures in Yunnan Province, including Wenshan (east), Honghe (southeast) and Dehong (west). Methods: Thirty-nine specimens were collected from consenting IDU in 2000-2001. The nucleotide sequences of 2.6 kb gag-RT and 340 base pair (bp) env (C2/V3) regions were determined. Phylogenetic tree and recombination breakpoint analyses were performed. Results: The circulating recombinant form (CRF), CRF08_BC, predominated in east Yunnan near Guangxi Province (89% in Wenshan and 81% in Honghe), whereas it was not detected in Dehong(0/14) in the west. In contrast, 71% (10/14) of the Dehong isolates were unique recombinant forms (URF), mostly between subtypes B' (Thailand variant of subtype B) and C, with distinct profiles of recombination breakpoints. The subtype B' accounts for the remaining 29% (4/14) of Dehong isolates. Interestingly, two Honghe isolates (2/16) shared some of the precise B'/C recombination breakpoints with CRF07_BC. Conclusion: New recombinant strains are arising continually in west Yunnan near the Myanmar border. Some appeared to be secondary recombinants derived from CRF07_BC that had further recombined with other strains. The uneven distribution of subtypes, CRF and URF, suggests the presence of independent transmission networks and clusters among IDU in Yunnan. (C) 2002 Lippincott Williams Wilkins.

HIV-1 C亚型密码子优化gp120负载人DC疫苗的构建及体外功能

目的构建HIV-1C亚型gp120负载人树突状细胞(dentriti ccell,DC)疫苗,并对其体外功能进行初步检测。方法利用Amaxa细胞核转染技术将pcDNA3.1-gp120质粒转染至人成熟DC,以Western blot检测gp120的表达。通过流式细胞仪检测DC表面共刺激分子的变化、混合淋巴细胞反应、CD8+T细胞表面活化分子CD25的表达及其分泌IFN-γ的变化。结果通过Western blot检测,gp120在DC中得到了正确表达。经流式细胞仪检测,DC表面分子CD80表达率由刺激前的33.34%上升至43.20%,CD86表达率由刺激前的60.08%上升至90.34%;负载gp120DC刺激淋巴细胞增殖率为86.72%;CD8+T细胞表面分子CD25表达率由刺激前的5.27%上升至74.21%,IFN-γ的表达率达37%。结论负载了HIV-1gp120的人树突状细胞能够显著刺激淋巴细胞的增殖、增强CD8+T细胞表面活化分子CD25表达以及促进CD8+T细胞分泌IFN-γ,为下一步DC治疗性疫苗的体内研究奠定基础。

基于Vif-APOBEC3G相互作用的抗HIV-1药物研究

载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽样蛋白3G(apolipoprotein B mRNA-editing enzyme catalyticpolypeptidelike3G,APOBEC3G或A3G)是人体天然抗病毒分子,可以使病毒逆转录形成的cDNA的胞嘧啶(C)脱氨为尿嘧啶(U),产生鸟嘌呤(G)→腺嘌呤(A)超突变,导致病毒转录产物突变,从而达到抑制病毒复制的作用。HIV-1的辅助蛋白Vif,可与APOBEC3G相互作用并导致其被降解,使得这一天然抗病毒机制失效,进而增强了HIV的感染力。Vif与APOBEC3G这种相互作用为抗HIV药物提供了新靶点。针对Vif-APOBEC3G相互作用的抗HIV抑制剂已经成为研究热点。本文综述了Vif和APOBEC3G的结构、二者的相互作用,以及基于这一相互作用的抗HIV-1抑制剂研究进展。

天花粉蛋白抗HIV．1构效关系及机制探讨

目的研究TCS抗HIV-1的构效关系并对机制进行探讨。方法蛋白工程技术构建14个TCS突变 体，测定各种TCS突变体的细胞毒性和抗HIV恬性。结果活性中心突变体TCSM(120—123)与TcSEl60A／E189A在失 去绝大部分RI活性的同时，也几乎完全失去抗HIV活性。而另一个活性中心突变体TCSRl22G，RI活性下降160 倍，却仍保留一定的抗HIV活性。TCSC末端删除突变体(TCS(2，TCSo和TCScl。)抗HIV活性的下降(1．4—4．8 倍)与其RI活性呈平行下降(1．2—3．3倍)；分别在C末端加上末端19个氨基酸延伸肽或KDEL信号肽的突变体 TCscl9。与TQkDEL，虽然保留全部的RI活性，但却几乎完全失去抗HIV活性；TCS抗原决定簇位点突变后对TCS 抗HIV．1括性没有显著影响，但当在抗原决定簇突变体所引入的Cys残基上加上PEG20K后，这些突变体则显著降 低了抗HIV-1的活性。TCS不能抑制HIV一1进入宿主细胞；对感染细胞和未感染细胞的融合没有抑制作用；TCS 也不能抑制HIV一1 rRT活性；TCS对病毒颗粒的直接杀伤作用不大。结论TCS抗HIV-1活性与其Rl活性显著 相关，但似乎又不是唯一的决定因素；TCS C末端氨基酸的突变影响其抗HIV．1活性；在C末端增加KDEL信号肽 序列及19aa尾肽并不能增加其抗HIV活性；抗原决定簇突变体以及PEG20K偶联TCS抗原决定簇突变体体外抗 HIV-1活性下降；抗HIV．1机制可能与对感染细胞的间接作用有关。

APOBEC3G抗HIV一1作用机制研究进展

】APOBEC3G是细胞内新的广谱抗病毒蛋白。它具有胞苷脱氨酶活性，能使病毒负链 DNA产生dC--·dU高发突变，造成正链DNA G---A突变，使得病毒DNA变成无功能或降解。APO— BEC3G具有广泛的生物学功能，可以限制HIV-1等病毒复制，但HIV-1病毒感染因子Vii能拮抗 APOBEC3G抑制病毒活性作用。本文简要综述了APOBEC3G抑制病毒HIV-1作用机制的最新进 展。

二种抗HIV-1 药物筛选模型的建立及β-咔啉类化合物抗HIV 活性研究

艾滋病的流行严重威胁着人类健康和全球经济的发展，在某些国家已经造成 严重的经济问题和社会问题。由于尚无安全有效的艾滋病疫苗问世，药物治疗仍 是目前防治艾滋病的主要途径。二十多种抗HIV 药物的临床使用以及HAART 疗 法的应用，艾滋病患者的死亡率呈一定的下降趋势。然而，目前使用的抗HIV 药物能够抑制患者体内病毒的复制，但不能完全清除病毒。耐药病毒株的出现和 流行更降低了药物治疗的成功率。为此需要不断研究开发作用于新靶点或具有不 同作用机制的药物。 药物筛选是药物开发中的重要环节，其关键在于建立适合的药物筛选方法。 传统药物筛选费时费力，近年来逐渐被高通量药物筛选方法所代替。本研究中， 我们在大肠杆菌中表达并纯化了HIV-1 蛋白酶，获得了纯度和活性较高的蛋白 酶。利用荧光标记的蛋白酶底物在体外检测化合物对蛋白酶活性的影响，建立了 适于高通量筛选蛋白酶抑制剂的体外筛选方法。通过对大量样本的筛选，发现一 些具有蛋白酶抑制活性的化合物和粗提物。本研究还表达纯化了HIV-1 核衣壳蛋 白NCp7。利用锌离子特异性的荧光染料，建立了相应的高通量筛选方法。该方 法能够筛选出通过逐出NCp7 结合的锌离子而抑制该蛋白功能的化合物。这两种 体外筛选方法的建立大大提高了药物筛选的效率，降低了工作强度，为进一步的 研究打下了基础。 在药物开发过程中，常常通过对已知有效的化合物进行结构修饰以提高药物 活性并降低细胞毒性，改善药物疗效。在先前的药物筛选中，我们发现从高等真 菌中提取的β-咔啉类化合物flazin, 具有一定的抗HIV 活性。通过对flazin 的结 构修饰， 我们发现了治疗指数更高的化合物。本研究对其中两个， dehydroxymethylflazinamide 和flazinamide，进行了更深入的抗HIV 活性研究。 dehydroxymethylflazinamide 和flazinamide 抑制HIV-1IIIB 感染诱导的合胞体形 成的EC50 分别为0.31 μM 和 0.38 μM。 与flazin(EC50 为2.37 μM）相比较， 抗HIV 活性提高了约6-7 倍。这两个化合物对C8166 细胞的半致死浓度(CC50) 分别为27.34μM和118.64μM。Dehydroxymethylflazinamide 的细胞毒性与flazin (CC50 为28.71μM）相似，而flazinamide 的细胞毒性降低了约4 倍左右。与flazin 相比，通过结构修饰，Dehydroxymethylflazinamide 治疗指数从12.1 提高到 88.19，而flazinamide 治疗指数从12.1 提高到312.2。研究还发现，这两个化 合物对临床分离株HIV-1KM018 以及实验株HIV-2ROD、HIV-2CBL-20 也有良好的抑 制效果。 我们对dehydroxymethylflazinamide 和flazinamide 的作用机制也进行了初 步探讨。二者均能有效抑制HIV-1IIIB, HIV-2ROD and HIV-2CBL-20 病毒的细胞间传 播，而不能抑制HIV-1IIB 慢性感染的H9 细胞中病毒复制，说明该化合物可能主 要作用于病毒生活周期的早期阶段； 进一步的研究表明， dehydroxymethylflazinamide 对HIV-1IIIB 进入阶段有很强的抑制活性，说明进入 阶段是该化合物的主要作用靶点；而flazinamide 对直接杀病毒、病毒吸附及进 入均没有显著的抑制效果，该化合物的作用机制还需进一步研究。对酶靶点作用 研究表明，两个化合物对HIV-1 逆转录酶仅有微弱抑制活性说明该酶可能不是作 用靶点；dehydroxymethylflazinamide 对HIV-1 蛋白酶有抑制活性但半效浓度 （EC50）较高,说明该酶可能是化合物的次要靶点。而flazinamide 在体外与重组 的整合酶有较强的结合活性，暗示该化合物可能对整合酶有一定的抑制作用。以 上结果还说明，虽然两个化合物具有类似的结构，但它们可能是通过完全不同的 机制来抑制HIV 的复制.

灯盏花乙素和槐花化合物K3 体外抗HIV-1 活性研究

由于目前抗HIV 药物价格昂贵且有较强的毒副作用，传统药物将成为未来 HIV 治疗的主流药物。许多植物来源的天然化合物体外具有较好的抗HIV 活性， 有些化合物甚至可以作用在病毒复制周期的不同阶段。HIV 侵入抑制剂目前成 为抗HIV 药物研发的热点。HIV 侵入抑制剂靶定在病毒复制周期的结合或融合 位点，对临床中已产生耐药性突变的病毒株也有较好的抑制作用。该类抑制剂 的出现将为HARRT 疗法提供更多新的药物组合。开发新一代的HIV-1 侵入抑制 剂，与逆转录酶或蛋白酶抑制剂联合使用将增加治疗的有效性并减少毒副作用 的产生。 灯盏花乙素（Scutellarin）与槐花化合物K3 均从天然植物资源中提取，且 前者在我国临床上一直有着广泛应用。我们对这两种化合物的抗HIV-1 活性进 行了研究，检测了其对实验室适应病毒株（HIV-1ⅢB）、耐药株（HIV-174V）和临 床分离病毒株（HIV-1KM018）的抑制活性。灯盏花乙素是从植物滇黄芩中分离出 来的具有多种生物活性的黄酮类化合物，该化合物抑制HIV-1ⅢB 诱导C8166 细 胞合胞体形成的EC50 为26μM，选择指数为36。灯盏花乙素对耐药病毒株和临 床分离株也表现出良好的抑制作用。从槐花中提取的硫酸酯类化合物K3 体外研 究证实也有很好的抗HIV-1 活性，它不仅可以抑制HIV-1 致细胞病变效应，也 可以抑制感染细胞中的HIV-1 特异性抗原表达，该化合物的半数有效抑制浓度 EC50 为5～54μM。 灯盏花乙素与槐花化合物K3 的抗HIV-1 机制研究结果表明：两种化合物均 能有效抑制病毒进入细胞。灯盏花乙素在54μM 时抑制45%的病毒粒子进入细 胞，槐花化合物K3 在40μM 时能够有效抑制56％的HIV-1 进入细胞；灯盏花乙 素与槐花化合物K3 也可以抑制C8166 细胞与慢性感染的H9/HIV-1ⅢB 细胞间的融合，灯盏花乙素的EC50 为15μM，而槐花化合物K3 的EC50 为5μM；两种化 合物对体外重组的HIV-1 逆转录酶有微弱的抑制作用，在433μM 时，灯盏花乙 素可以抑制48％的逆转录酶活性，槐花化合物K3 在300μM 时能够抑制80％的 HIV-1 逆转录酶活性；这两种化合物体外对HIV-1 均无直接杀伤作用，也不能抑 制慢性感染细胞中的病毒复制和HIV-1 蛋白酶活性。因此，灯盏花乙素与槐花 化合物K3 的体外抗HIV-1 作用机制主要源于其能够抑制HIV-1 RT 活性和阻止 HIV-1 进入细胞。 灯盏花乙素和槐花化合物K3的有效抗病毒活性和多种作用途径使其成为具 有发展潜力的抗病毒先导化合物。

天花粉蛋白抗HIV-1构效关系研究及机制探讨

天花粉蛋白（Trichosanthin，TCS）是从葫芦科植物括楼（TrichosanthesKiriloii）球根中提取的一种由247个氨基酸组成的I型核糖体失活蛋白（RibosomeInactivatingProtein，RIP）。TCS具有广谱的生物学和药学活性，包括抗肿瘤、免疫抑制、中期引产以及抗病毒活性，TCS还具有抗白血病和淋巴瘤的作用。TCS能够抑制HI卜1在急性感染的T淋巴细胞和慢性感染的巨噬细胞中的复制。TCS抗HIV的机制还不清楚，一般认为与R1（RibosolneInactivating）活性有关。TCS的毒副作用限制了它在抗HIV／AIDS临床上的进一步应用。人们期望通过改造或修饰，在保留TCS抗HIV活性的同时，降低其神经毒副作用及所引起的变态反应。因此，研究TCS的抗HIV-1作用机制及构效关系，有利于拓宽TCS的临床应用适应症，也对RIP类化合物基础研究和应用研究具有重要的指导作用。本论文在实验室己有研究工作的基础上，对TCS抗HIV-1作用、机制及构效关系进一步研究。首先，采用MTT比色法检侧TcS对人T淋巴细胞系C8166、HIV-1慢性感染细胞系H9／HIV-1IIIB细胞毒性作用以及采用台盼蓝染色法检测了TCs对刺激转化的人外周血单个核细胞（PeriphejralBloodMononuclearCen，PBMC）的细胞毒性作用；以合胞体形成抑制实验检测了TCS对实验株HIV-1ms诱导C8166细胞致细胞病变的抑制作用；以捕捉HIV-1p24抗原ELISA方法检测TCS对实验．株HIV-1IIIB在急性感染C8166，细胞和慢性感染Hg细胞中复制的抑制作用、临床分离株HIV-1KMO18在PBMC中复制的抑制作用、耐药株HIV-174v在C8166细胞中复制的抑制作用。其次，利用荧光实时定量RT-PCR检测了TCS对HIV-IIIB吸附和融合宿主细胞的抑制作用；采用高效液相色谱（HighPerformanceLiquidChromatograPhy，HPLC）检测了TCS脱HIV-IRNA腺嘿呤作用；另外还检测了TCS对病毒颗粒的直接杀伤作用、TCS对HIV感染和未感染细胞融合的抑制以及对HIV重组逆转录酶活性的抑制作用。最后，利用以蛋白工程技术构建的14个TCD突变体研究其抗HIV的构效关系，其中活性中心突变体：结果表明，TCS不仅能够有效抑制实验株HIV-1mB在C8166细胞中的复制和HIV-1ms诱导宿主细胞的病变作用，还能抑制临床分离株HIV-1KM018在PMBC中的复制和耐药株HIV-174v在C8166细胞中的复制，但TCS对HIV-1在慢性感染H9细胞中的复制无直接抑制作用。TCS不能抑制HIV-1进入宿主细胞；对感染细胞和未感染细胞的融合没有抑制作用；TCS也不能抑制HIV-1重组逆转录酶活性；TCS对病毒颗粒的直接杀伤作用不大；但TCS能够使裸露的HIV-1RNA脱腺漂呤，可能TCS的脱缥岭活性或其它酶活性直接损伤病毒或者病毒感染细胞的核酸，而胞质腺嗦岭含量的增高则可以导致线粒体膜电位的降低、细胞色素C的释放、活性氧的增加和抗凋亡因子表达的下降，结果使感染细胞更多的凋亡，这可能是TCS抗HIV的一个机制。结果也表明，活性中心突变体TCSM（120-123）与TCSE160A/E189A，在失去绝大部分R工活"性的同时，也几乎完全失去抗HIV活性。、而另一个活性中心突变体TCSR122G，RI活性下降1的倍，却仍保留一定的抗HIV活性。TcSC末端删除突变体（TCSC2，TCSC4和TCSC14）抗HIV活性的下降（1.4-4.8倍）与其R1活性呈平行下降（1.2-3.3倍）。这些结果表明TCS抗HIV-1活性与其R1活性显著相关，但似乎又不是唯一的决定因素，因为我们发现二个分别在C末端加上末端19个氨基酸延伸肤或KDEL信号肤的突变体TCS饥触与TCSKDEL，虽然保留全部的RI活性，但却几乎完全失去抗HIV活性，表明有其它机制介入了TCS的抗HIV-1活性。TCS抗原决定簇位点突变后对TCS抗HIV-1活性没有显著影响，但当在抗原决定簇突变体所引入的Cys残基上加上PEG漱后，这些突变体则显著降低了抗HIV-1的活性。