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Ⅰ型人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus type 1,HIV-1)包膜糖蛋白(glycoprotein,gp)由前体蛋白gp160进入高尔基复合体后被蛋白水解酶裂解成外膜糖蛋白gp120和跨膜糖蛋白gp41两部分,这两部分经非共价键结合,并形成异源三聚体结构。gp120含有与细胞表面受体结合的位点以及主要的中和表位,因而决定病毒对不同靶细胞的亲嗜性,并在引起细胞病变及诱导机体免疫反应方面发挥重要作用。gp41由膜外区、跨膜区和胞质区三个部分组成,其膜外区直接介导了病毒包膜与细胞膜的融合,使病毒内容物释放进入细胞。由于gp120和gp41参与病毒穿入靶细胞前的过程,因此是宿主抗病毒体液免疫反应的主要靶点,也是预防性HIV-1疫苗设计中的重要候选免疫原。为探讨env基因在哺乳细胞中高效表达条件,最终获得可溶性包膜蛋白,及进一步研究其生物学特性并为研制HIV-1包膜疫苗打下物质基础,本研究通过对HIV-1包膜糖蛋白基因进行修饰,去除跨膜区和胞质区截短gp41,同时突变gp120与gp41之间的蛋白酶水解位点,构建了HIV-1 ADA株包膜蛋白gp140的真核表达载体。另外,为了比较gp120与gp140免疫学特性的差异,同时也为后续进行包膜糖蛋白的修饰建立物质基础,本研究还分别克隆了HIV-1 ADA株和黑龙江省分离株CHNHLJBF03009包膜糖蛋白gp120基因,并构建其表达载体。通过将上述表达载体转染293T细胞,检测env表达情况,以探讨其在哺乳细胞中的高效表达条件。结果:(1)通过重叠延伸剪接法成功对HIV-1 ADA株包膜基因进行修饰,构建了HIV-1 ADA株包膜蛋白gp140的真核表达载体。(2)构建了HIV-1 ADA株和黑龙江省分离株CHNHLJBF03009包膜糖蛋白gp120的真核表达载体。(3)在转录水平上检测到HIV-1 env的表达。
由于在蛋白水平没有检测到env表达,因此在后续工作中将进一步通过修饰表达载体,进而采用在转录和翻译水平提高表达的策略,探讨env在哺乳细胞中表达的优化条件。本研究为最终获得可溶性包膜糖蛋白,及后续进行包膜糖蛋白的修饰奠定了物质和实验基础。