HIV耐药株V018的膜融合机制研究

The membrane fusions process between viral membrane and the cell membrane, it plays a key role during HIV infection process and this process is extremely important drug targets. Recently, we have found that HIV strains V018 is resistant to existing membrane fusion inhibitors (T20, C34, T1249, Sifuvirtide and Albuvirtide). However, we no found the relevant reported mutation by the sequence analysis. This phenomenon of V018 antagonistic membrane fusion inhibitor whether prompted V018 antagonistic capacity caused by the differences membrane fusion mechanism? In this proposal, we will focus this model (V018) and in-depth study of the system, including determine V018 resistance sites, membrane fusion activity of V018, membrane fusion pathway of V018,the interactions between V018 envelope protein and cell receptor. This important information of Resistance mechanisms and membrane fusion mechanism may open up new research focus and scientific foundation for developing novel anti-HIV drugs.

病毒膜和细胞膜进行的膜融合在HIV感染过程中起到关键作用,这个过程是极其重要的药物靶点。 我们近期发现的HIV耐药株V018对已报道的膜融合抑制剂（T20、C34、T1249、西夫韦肽、艾博卫泰等）均有明显的拮抗能力，但序列分析未发现已报道的相关耐药位点突变。针对V018拮抗膜融合抑制剂这一现象，是否提示V018的拮抗能力是由膜融合机制差异引起的？本申请将以V018为模型对其机制进行深入系统的研究，包括V018耐药位点的确定、V018包膜蛋白的膜融合活性、V018的核心结构、V018膜融合途径、V018包膜蛋白与细胞受体的相互作用，从而获得耐药机制与融合机制等信息。预期结果可能开辟新的研究热点，这对探索HIV膜融合机制以及研发新型艾滋病药物都具有重要的科学意义和应用价值。

我们发现的HIV耐药株V018对已报道的膜融合抑制剂（T20、C34、T1249、西夫韦肽、艾博卫泰等）均有明显的拮抗能力，但序列分析未发现已报道的相关耐药位点突变。针对V018拮抗膜融合抑制剂这一现象，我们以V018为模型对其机制进行深入系统的研究，我们将V018的基因序列进行在HIV 耐药数据库中进行比对（hivdb.stanford.edu），并与已有报道的耐药位点进行序列比对，均未发现耐药位点。我们进行嵌合病毒构建和定点突变技术，与敏感株进行ENV的部分置换，最终锁定耐药位点所属区域为V018的550-730氨基酸序列期间。采用不同时间点进行阻断膜融合的手段，分析V018与敏感株病毒在不同时间点进入靶细胞的能力，通过设计合成V018的 CHR 与 NHR 多肽，以圆二色谱（CD）技术测定6-HB的螺旋含量和热稳定性（Tm），测定各种形式组合的6-HB结构NHR和CHR的相互作用参数；通过晶体结晶手段获得V018 的特色晶体，通过晶体衍射分析其结构与V018拮抗膜融合抑制的关系。相关结果为我们进一步设计新型HIV膜融合抑制剂提供了很好的思路，在此基础上我们设计了广谱抑制HIV的脂肽LP19，并已申请专利。