基于重组蛋白的HIV灭活剂的设计及其作用机制的研究

目前，在临床上使用的抗艾滋病药物都是在HIV感染靶细胞的过程中或进入靶细胞后发挥作用。因此，它们都只能被动地防御 - 即抑制病毒的侵染和复制，并不能在没有靶细胞的存在状况下主动的进攻和灭活病毒。而去污剂等有机化合物虽然能够通过破坏HIV的包膜来灭活病毒，但其非特异性融膜作用可造成对正常细胞的破坏。在前期的工作中，我们设计并获得了一种蛋白类HIV灭活剂 - DLP，它能够在没有靶细胞的存在的状况下快速、特异地灭活HIV-1 B亚型病毒。在本申请课题中，我们将使用分子生物学、生物化学等技术对DLP的三个功能区进行修饰和优化，检测它们对在中国流行的HIV-1亚型病毒的灭活效能，并深入地研究它们的作用机制，为研发具有中国自主知识产权、可在中国治疗艾滋病的新型抗HIV药物提供理论和实验依据。

本课题围绕目前临床抗HIV药物不能主动进攻和灭活病毒这个关键科学问题开展研究，顺利地完成了课题，获得了一些重要的成果。共发表标注项目号的SCI论文33篇，总影响因子135，其中通讯作者SCI论文26篇，影响因子大于5分的7篇。申请课题相关的国家专利8项。在论文及专利方面超额完成课题预期的指标。.在本研究中，我们在国际上首次系统的提出了HIV蛋白灭活剂的概念，并设计出首个以CD4诱导gp41 NHR暴露的融合中间态（PFI）为靶点的HIV-1蛋白灭活剂—2DLT。其包括由3个功能区 (D、L、P)，其中D功能区为sCD4分子内与gp120结合的D1D2结构域，它能够特异性的与HIV 包膜蛋白gp120结合，诱导gp41构象变化形成NHR暴露的PFI，而P功能区为衍生于gp41 CHR 区的C-多肽 ─ T1144 (第三代HIV融合抑制剂)，它能够与暴露的gp41 NHR强力地结合，从而快速的使中间态失去稳定性，使病毒丧失感染活性而达到灭活病毒的目的。L功能区为7重复的（GGGGS）序列，它负责将D功能区和P功能区连接起来，使它们能自由地移动或变构而发挥各自的功能。2DLT既可抑制HIV-1与靶细胞融合，也可在细胞外灭活HIV-1病毒。2DLT与临床药物（包括HIV进入抑制剂、核苷和非核苷逆转录酶抑制剂，及蛋白酶抑制剂s）联合使用具有很强的协同作用。用经过优化的CD4单结构域 - D1m替换2DLT的D功能区的CD4双结构域所形成的D1LT比2DLT的分子量小了一半，与gp120的结合力明显增强，对HIV-1的抑制活性和灭活作用显著提高。我们还发现使用人工序列合成的多肽 - AP3在成药性方面比T1144有更多的优点，我们将使用AP3来替换D1LT的P功能区的T1144 来构建新的HIV蛋白灭活剂。. 综上所述，本课题的开展对于研发高效、广谱HIV灭活蛋白作为新一代艾滋病治疗药物提供了重要的理论依据和实验基础。