本文關鍵詞： 人免疫缺陷病毒 APOBEC3F Vif 逆轉錄酶　出處：《北京協(xié)和醫(yī)學院》2013年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：HIV-1病毒的感染是引起AIDS的主要原因,對HIV-1的治療和預防也因此成為治療AIDS的根本途徑。HIV-1感染的有效治療已經(jīng)取得了顯著成就,但仍面臨一些挑戰(zhàn),如病毒耐藥性以及病毒感染難以完全治愈等,因而繼續(xù)研究更為有效的治療策略十分必要。宿主中存在可以對HIV-1病毒產生限制作用的分子,被稱為宿主限制因子,同時病毒也具有相對的拮抗措施而使限制因子無效。有關宿主限制因子與病毒間相互拮抗機制的研究能夠為HIV-1的防治提供新的研究途徑。以APOBEC3F和APOBEC3G為代表的APOBEC3蛋白家族是一類重要的HIV-1的宿主限制因子,它們可通過脫氨酶的致突變作用和非脫氨酶作用的機制限制病毒復制。但HIV-1可通過自身的Vif蛋白與APOBEC3F的相互作用引導其被降解限制其作用的產生。APOBEC3F被包裝進入病毒顆粒是其發(fā)揮抗病毒作用的前提條件,本文首先對APOBEC3F的包裝機制進行研究。對APOBEC3F缺失突變包裝效果的分析顯示,APOBEC3F的104-157位序列是其進入病毒顆粒的關鍵區(qū)域。同時,對HIV-1病毒Gag結構缺失突變的研究顯示,與APOBEC3F包裝進入病毒直接相關的區(qū)域是Gag的NC結構域。進一步的結果說明,NC的鋅指結構以及第一鋅指結構兩側的堿性氨基酸對APOBEC3F和APOBEC3G進入病毒均重要,同時競爭性包裝實驗結果也說明二者的包裝機制存在較高相似性。上述工作闡明了APOBEC3F的104-156氨基酸與病毒Gag NC結構域的相互作用對包裝過程起決定作用。除依賴脫氨酶機制外,APOBEC3蛋白也具有其他抑制HIV-1病毒的機制。APOBEC3F可以阻斷HIV-1逆轉錄過程,但其具體機制還不明確。本研究中首先確定了在病毒顆粒內APOBEC3F和RT存在相互作用。APOBEC3F和RT各自的缺失突變結果明確了APOBEC3F的104-1 56位氨基酸以及RT的Thumb結構域是APOBEC3F和RT與相互作用關鍵區(qū)域。APOBEC3F 1-156仍具有較強抗病毒能力,且該活性與其脫氨酶活性無關。上述結果提示APOBEC3F的不依賴嘧啶脫氨酶活性的HIV-1抗病毒能力可能源于與RT的相互作用而影響逆轉錄過程。HIV-1的Vif蛋白可通過與APOBEC3F的相互作用引導其被降解等機制而消除其抗病毒作用。本文中采用模擬計算方式預測關鍵作用點。根據(jù)已報道的APOBEC3C的結構,通過同源性分析,建立了APOBEC3F碳端結構的模型。再通過與Vif模型模擬相互作用,可以對Vif與APOBEC3F作用面上的關鍵位點進行分析預測。預測結果通過生物學研究方法加以證實,確定了部分未見報道的APOBEC3F結構中與Vif作用的重要位點。
[Abstract]:The infection of HIV-1 virus is the main cause of AIDS. Therefore, the treatment and prevention of HIV-1 have become the basic way to treat AIDS. HIV-1 infection has made remarkable achievements, but it still faces some challenges. It is necessary to continue to study more effective treatment strategies, such as virus resistance and the difficulty of virus infection to be completely cured. There are molecules in the host that can limit the effect of HIV-1 virus, so they are called host limiting factors. At the same time, the virus also has relatively antagonistic measures to make the limiting factor ineffective. The study on the antagonistic mechanism between the host limiting factor and the virus can provide a new way for the prevention and treatment of HIV-1. The APOBEC3 eggs represented by APOBEC3F and APOBEC3G can be used as the representative. White family is an important host limiting factor of HIV-1. They can limit virus replication through the mutagenicity of deaminase and the mechanism of non-deaminase action. However, HIV-1 can lead it to be degraded by its own Vif protein interacting with APOBEC3F. APOBEC3F can be packaged into the disease. Du granule is the precondition for its antiviral effect. In this paper, we first studied the packaging mechanism of APOBEC3F. The analysis of the packaging effect of APOBEC3F deletion mutation showed that the 104-157 position sequence of APOBEC3F was the key region to enter the virus particles. Meanwhile, the study on the Gag deletion mutation of HIV-1 virus showed that, The direct correlation between APOBEC3F packaging and virus entry is the NC domain of Gag. The further results show that the zinc finger structure of Gag and the basic amino acids on both sides of the first zinc finger structure are important for APOBEC3F and APOBEC3G to enter the virus. At the same time, the competitive packaging experiment results also showed that the packaging mechanism was similar. The above work indicated that the interaction between APOBEC3F 104-156 amino acids and the Gag NC domain of the virus played a decisive role in the packaging process. APOBEC3 protein also has other mechanisms of inhibiting HIV-1 virus. APOBEC3F can block the reverse transcriptional process of HIV-1. However, the specific mechanism is not clear. In this study, we first identified the interaction between APOBEC3F and RT in virus particles. The deletion mutation of APOBEC3F and RT determined that the 104-156 amino acid of APOBEC3F and the Thumb domain of RT were APOBEC3F and RT. APOBEC3F1-156 still has strong antiviral ability. The above results suggest that the antiviral ability of HIV-1, which is independent of pyrimidine deaminase activity, may be due to the interaction with RT and the effect of Vif protein on the reverse transcription process. HIV-1 may be related to the phase of APOBEC3F. The interaction leads to the mechanism of degradation and eliminates the antiviral effect. In this paper, the key points of application are predicted by simulation. According to the reported structure of APOBEC3C, By homology analysis, the carbon terminal structure model of APOBEC3F was established. By simulating the interaction with Vif model, the key sites on the interaction surface between Vif and APOBEC3F could be analyzed and predicted. The predicted results were confirmed by biological methods. Some unreported important sites of APOBEC3F structure interacting with Vif were identified.
【學位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R512.91

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本文編號：1502629