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亚洲主要流行HIV-1 Gp120及其5个高变区多态性分析

2013-12-21董万强徐庆刚

生物学杂志 2013年1期

董万强, 姚 能, 徐庆刚

(江苏大学生命科学研究院, 镇江 212013)

由于HIV-1的逆转录酶没有转录校正能力,因此HIV-1基因具有很高的变异性。根据基因的不同,HIV-1分为M(主要组)、N(非M非O组)、O(外围组)和P 4个组。其中,M组是导致全球艾滋病流行的主要组群[2],其又可以进一步分为11个亚型(包括A1、A2、B、C、D、F1、F2、G、H、J和K),49个流行重组型(CRFs)和超过200个唯一重组型(URFs)。在亚洲流行的亚型主要有B′、C、CRF01_AE、CRF07_BC和CRF08_BC。高变异性使得HIV-1能够轻易地逃逸宿主免疫反应和药物压力[3-5]。

Env 基因编码表面膜蛋白Gp120和跨膜蛋白Gp41,在HIV-1基因组中突变率最高。Gp120不仅是病毒侵入宿主并与宿主细胞受体(CD4和CCR5或CXCR4)的结合位点,而且是宿主免疫反应的主要靶标[6-9]。Gp120包含5个高变区(V1-V5)和4个相对保守的区域(C1-C4)[10]。在5个高变区中,V3区包含大约35个氨基酸并由2个半胱氨酸形成环形结构连接。V3区直接决定病毒辅助受体类型(即细胞嗜性)[11-13]。而V1/V2和V4区,也会影响病毒辅助受体使用情况[14-16]。

同时,这几个高变区也是中和抗体的重要靶点。V1/V2区的高变性增强了HIV-1逃逸免疫的能力[15,17-18]。V4和V5区参与CD4结合和自体免疫[19-20]。更重要的是,V1-V5区结构和功能的共同作用最大程度上加强了HIV-1病毒逃逸免疫的能力[5]。最新研究表明V1/V2区长度多态性是B亚型HIV-1流行的主要原因,增加V1/V2区的长度能够提高B亚型病毒抵抗宿主免疫能力[21]。这些研究都表明HIV-1 Gp120的多态性和序列特征,尤其是5个高变区,在HIV-1发病机理和免疫逃逸中起到至关重要的作用。直接影响HIV-1疫苗研究的发展。

在本文中,我们下载了现有数据库中记载的包括B′、C、CRF01_AE、CRF07_BC和CRF08_BC 5种亚洲主要流行亚型的所有Gp120及其5个高变区序列,分析了HIV-1 Gp120及其5个高变区序列的长度多态性,糖基化位点数以及序列特征。……

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