宿主限制因子SLFN11通过Rev抑制HIV-1复制的分子机制研究

Because of the high efficiency, unique mechanisms and broad spectrum in inhibiting virus replication, host restriction factors are now the focus in anti-AIDS research field. Schlafen11 (SLFN11), a newly find host restriction factor, was reported with great potential in anti-HIV-1, however the mechanism is not clearly defined and remains to be elucidated. Our preliminary data confirmed that SLFN11 significantly inhibits the replication of HIV-1. Further study revealed that SLFN11 specifically represses Rev-mediated nuclear export of HIV-1 mRNA and protein synthesis without interfering with the transcription of HIV-1 genes. Thus the major objective of this project is to elucidate the mechanism that SLFN11 suppress HIV-1 replication by impairing the normal function of Rev and the Rev/RRE complex assembly. This study will not only assist us in understanding the molecular details of SLFN11 antiviral activity and enriching the study of host restrict factors, but also provide us novel therapeutic target for the treatment of AIDS.

HIV-1宿主限制因子因具有高效抑制病毒复制的能力、独特的抗病毒机制以及广谱的抗病毒活性，成为当前艾滋病研究的热点。Schlafen11（SLFN11）是最近发现的HIV-1宿主限制因子，不仅具有高效抑制HIV-1复制的能力，还具有重要的临床应用价值，但其作用机制仍有待进一步阐明。我们前期数据表明:SLFN11不影响HIV-1病毒转录，却特异性的抑制HIV-1辅助蛋白Rev介导的蛋白表达，从而抑制HIV-1病毒复制。本项目将以此作为切入点深入探索SLFN11对于Rev的功能以及Rev/RRE（Rev反应元件）复合体形成的影响,并且验证SLFN11针对Rev的靶向特异性。本课题的开展不仅将有助于我们理解SLFN11抑制病毒复制的分子机制，丰富宿主限制因子抗病毒活性的研究，也为发展以宿主限制因子为靶点的抗艾滋病药物设计提供了新的理论依据。

Schlafen11(SLFN11)是2012年首次发现的宿主限制因子，其抑制HIV-1机制有待于阐明。在本项目中，我们首先发现SLFN11可以有效抑制HIV-1早期蛋白Rev介导的Gag-RRE和GFP-RRE表达，而对于不需要Rev介导的Gag-CTE和hGag的表达没有任何抑制作用。尽管SLFN11不抑制Rev蛋白表达，但过表达Rev蛋白可以有效的解除SLFN11对于Gag-RRE的抑制作用，这进一步说明了SLFN11干扰了HIV-1的Rev-RRE系统。Q-PCR和Northern Blot实验发现SLFN11并不影响Rev介导的含RRE mRNA的转录和核输出。激光共聚焦和免疫共沉淀实验证明SLFN11和Rev具有相互作用。进而，我们发现SLFN11可以抑制Rev与含RRE mRNA在细胞质中的结合，同时抑制RRE-mRNA在多聚核糖体中的定位。通过以上实验我们首次证实了SLFN11可以有效的抑制Rev介导的HIV-1 mRNA的翻译，进而抑制了病毒的复制。.人SLFN家族蛋白包括SLFN5,11,12,13,14。我们发现SLFN5可以抑制HIV-1启动子LTR的转录活性，有效的抑制HIV-1的复制，且对89.6病毒株的抑制活性最强。此外，SLFN12和SLFN14对于HIV-1假病毒和多种野生型HIV-1病毒，可以明显降低HIV-1 mRNA的水平，而SLFN13未发现抗HIV-1活性。结果表明SLFN12和14可以抑制BH10，yu2，89.6，A/G，HIV-2，Subtype C的HIV病毒株，抑制率均达90%以上。综上所述，我们的研究结果提示SLFN家族蛋白在宿主抵御HIV-1感染中执行了重要的功能，代表了一类新的宿主限制因子。