【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在病毒感染過(guò)程中的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能；其對(duì)宿主免疫反應(yīng)的調(diào)控；宿主天然防御因子的分子作用機(jī)制及結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究；以及宿主因子在艾滋病易感性、病程進(jìn)展及耐藥性發(fā)生中的作用。并且在分子作用機(jī)制和功能研究基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究，同時(shí)在結(jié)構(gòu)解析后進(jìn)一步驗(yàn)證功能。四個(gè)課題即相對(duì)獨(dú)立，又相互之間緊密聯(lián)系，互相促進(jìn)。課題間的聯(lián)系及其與項(xiàng)目目標(biāo)的關(guān)系 本項(xiàng)目的課題圍繞“病毒與宿主蛋白形成的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)在病毒侵染、復(fù)制、潛伏、出芽、耐藥性中的功能和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”這一重要科學(xué)問(wèn)題開展，每個(gè)課題涉及的病毒蛋白，相應(yīng)的宿主防御因子，以及形成的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)均是病毒形成和維持感染必不可少的組成部分，并且它們與宿主蛋白的相互作用機(jī)制有共同性，規(guī)律性，通過(guò)本課題實(shí)施，對(duì)全面理解蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)在病毒侵染、復(fù)制、潛伏等各個(gè)環(huán)節(jié)中的作用機(jī)制，為艾滋病的預(yù)防控制、疫苗和藥物研發(fā)等奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。課題1．病毒與宿主蛋白相互作用及其蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的功能與結(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究。主要研究?jī)?nèi)容：HIV1 輔助蛋白Vif與宿主蛋白相互作用及其蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)功能的研究。我們已證實(shí)，VifF1是HIV1 Vif對(duì)抗宿主A3G和A3F獨(dú)一無(wú)二的調(diào)節(jié)劑（數(shù)據(jù)未發(fā)表）。在此，需要進(jìn)一步確定VifF1在HIV1 Vif蛋白形成的 E3泛素連接酶和逃避宿主防御因子APOBEC3蛋白過(guò)程中的具體作用機(jī)制，以及HIV1 Vif與新的調(diào)控因子VifF1的相互作用界面。1． VifF1是否調(diào)節(jié)HIV1 Vif在細(xì)胞內(nèi)的分布。2． VifF1是否調(diào)節(jié)HIV1 Vif和Gag和/或Cul5在細(xì)胞質(zhì)膜的定位。⑶. VifF1是否調(diào)節(jié)HIV1 Vif與病毒基因組RNA的相互作用。⑷. VifF1是否誘導(dǎo)HIV1 Vif的共價(jià)修飾提高了其與Cul5ElonginBElonginC E3連接酶之間的相互作用。⑸. VifF1是否能夠誘導(dǎo)HIV1 Vif構(gòu)象變化，提高與Cul5ElonginBElonginC E3連接酶的結(jié)合。⑹. VifF1是否是VifCul5ElonginBElonginC E3連接酶中獨(dú)一無(wú)二的和重要的組分。⑺ 確定HIV1Vif與VifF1的分子作用。 HIV Vpr和Vpx的生物學(xué)功能和分子作用機(jī)制的研究。⑴．HIV病毒蛋白 Vpx的分子作用機(jī)制。輔助蛋白Vpx是HIV/SIV病毒在人巨噬細(xì)胞內(nèi)復(fù)制所不可缺少的因子，有文獻(xiàn)證明它與宿主內(nèi)的DCAFDDBCul4A等蛋白相互作用形成E3連接酶發(fā)揮作用，最近研究證明HIV/SIV的Vpx蛋白能夠抑制宿主細(xì)胞內(nèi)的抗病毒因子SAMHD1，我們將進(jìn)一步確定Vpx抑制SAMHD1的分子作用機(jī)制，Vpx的重要功能區(qū)，SMAHD1的廣譜抗病毒作用，以及不同種屬SAMHD1的抗病毒作用。⑵．HIV1病毒蛋白Vpr分子功能區(qū)對(duì)其生物學(xué)活性的影響。應(yīng)用定點(diǎn)突變等方法，檢測(cè)Vpr蛋白中一些重要的功能區(qū)對(duì)其參與調(diào)節(jié)HIV1病毒逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程的保真性，核運(yùn)輸以及核定位，誘導(dǎo)的被侵染細(xì)胞的細(xì)胞周期阻滯等重要生理功能的影響；同時(shí)揭示 Vpr誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制；Vpr促進(jìn)HIV1在巨噬細(xì)胞中感染的機(jī)制。新的細(xì)胞內(nèi)抗病毒因子的鑒定。鑒定HIV輔助蛋白Vpr的靶向分子。我們將采用免疫共沉淀和改良的差減雜交等技術(shù)篩選和鑒定宿主細(xì)胞內(nèi)相應(yīng)的抗病毒因子。病毒蛋白及其形成的蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究。⑴ HIV1 Vif蛋白結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究。VifF1因子對(duì)Vif的正確折疊具有輔助作用，圍繞HIV1 Vif，對(duì)其形成的含有CulElonginB、ElonginC或VifFA3G的蛋白質(zhì)復(fù)合物的結(jié)構(gòu)生物進(jìn)行重點(diǎn)研究，在體外共表達(dá)蛋白質(zhì)復(fù)合物，并進(jìn)行純化，結(jié)晶條件篩選，獲得蛋白的三維晶體結(jié)構(gòu)，最終獲得Vif結(jié)構(gòu)方面的突破性研究，并在此基礎(chǔ)上闡述結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。 ⑵ HIV Vpx蛋白及其蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究。體外單獨(dú)或共表達(dá)Vpx及其形成的含有DCAF1或DDB1的蛋白質(zhì)復(fù)合物，純化，結(jié)晶條件篩選，獲得蛋白質(zhì)復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)并解析。課題目標(biāo)：1） 完善病毒蛋白形成的E3泛素化連接酶的模型；2） 確定新調(diào)控因子在HIV1病毒感染中的作用機(jī)制；3） 確定HIV Vpr和Vpx的生物學(xué)功能和分子作用機(jī)制；4） 鑒定和定義新的宿主細(xì)胞內(nèi)抗病毒因子；5） 獲得兩種復(fù)合物的高質(zhì)量、適合X射線衍射的單晶體及其他關(guān)鍵蛋白質(zhì)相關(guān)結(jié)構(gòu)域的晶體并且解析，通過(guò)晶體結(jié)構(gòu)解析病毒重要蛋白及其復(fù)合物的結(jié)構(gòu)；6） 發(fā)表SCI研究論文1518篇，其中IF＞10的研究論文12篇，IF＞5的研究論文810篇；7） 申請(qǐng)23項(xiàng)專利；8） 培養(yǎng)35名博士后，1015名博士研究生。承擔(dān)單位：吉林大學(xué) 清華大學(xué)課題負(fù)責(zé)人：于曉方 教授 吉林大學(xué)主要學(xué)術(shù)骨干：王冠軍 教授 吉林大學(xué) 楊茂君 教授 清華大學(xué) 崔久嵬 教授 吉林大學(xué)經(jīng)費(fèi)比例：%課題2 宿主因子在艾滋病易感性、病程進(jìn)展及耐藥性發(fā)生中的作用。主要研究?jī)?nèi)容：1. 宿主因子遺傳多態(tài)性的研究。通過(guò)realtime PCR，Western blot和基因測(cè)序等多種技術(shù)手段，定性和定量地研究艾滋病毒感染者和艾滋病人（特別是暴露未感者和長(zhǎng)期非進(jìn)展者）的外周血單核細(xì)胞中APOBEC3超家族成員、Tetherin、TSG101等關(guān)鍵宿主因子的轉(zhuǎn)錄水平，蛋白表達(dá)及基因多態(tài)性。2. 研究宿主因子遺傳多態(tài)性與艾滋病易感性及病程進(jìn)展的相關(guān)性。對(duì)HIV感染者（包括長(zhǎng)期非進(jìn)展和進(jìn)展者）的CD4計(jì)數(shù)和病毒載量進(jìn)行定量，以確定宿主因子遺傳多態(tài)性與艾滋病毒感染、發(fā)病及疾病進(jìn)展之間的相關(guān)性。3. 宿主因子突變體的生物學(xué)功能及影響艾滋病易感性及病程進(jìn)展的分子機(jī)制?？寺〔⒈磉_(dá)暴露未感者和長(zhǎng)期非進(jìn)展者中的宿主因子突變體，通過(guò)單輪感染性分析和病毒復(fù)制分析實(shí)驗(yàn)，研究突變體對(duì)野生型HIV1病毒復(fù)制的影響，并結(jié)合生物化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)手段，研究突變體影響病毒復(fù)制的分子機(jī)制。研究不同物種來(lái)源的APOBEC3超家族成員在其相應(yīng)的逆轉(zhuǎn)錄病毒中引入非致死性突變的能力，對(duì)病毒基因組突變頻率的影響；闡明APOBEC3超家族成員的非致死性突變能力與HIV1耐藥性形成的相關(guān)性，為探索通過(guò)抑制APOBEC3超家族成員的非致死性突變能力降低病毒變異和耐藥性發(fā)生頻率的新防治策略奠定理論基礎(chǔ)。課題目標(biāo)：1) 確定宿主因子的遺傳多態(tài)性；2) 確定宿主因子遺傳多態(tài)性與艾滋病易感性及病程進(jìn)展性的關(guān)系；3) 明確APOBEC3超家族成員在病毒耐藥性中的作用及作用機(jī)制。4) 探索以宿主因子遺傳多態(tài)性為分子標(biāo)志物預(yù)測(cè)HIV1易感人群和病程進(jìn)展的可行性。5) 探索通過(guò)抑制APOBEC3超家族成員的非致死性突變能力降低病毒變異和耐藥性發(fā)生頻率的新防治策略6) 發(fā)表相關(guān)SCI文章1215篇，力爭(zhēng)在Nature、Cell等頂級(jí)雜志發(fā)表文章1篇；7) 申請(qǐng)相關(guān)專利35項(xiàng)，其中國(guó)際專利12項(xiàng)；8) 培養(yǎng)中青年研究骨干3人，研究生15名。承擔(dān)單位：中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所 吉林大學(xué)課題負(fù)責(zé)人：岑 山 教 授 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所主要學(xué)術(shù)骨干：張文艷 副 教 授 吉林大學(xué)周金明 副研究員 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所李曉宇 副研究員 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所經(jīng)費(fèi)比例：%課題3 宿主天然防御因子的分子作用機(jī)制及結(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究主要研究?jī)?nèi)容： 宿主天然防御因子Tetherin的抗病毒作用機(jī)制。1 Tetherin在細(xì)胞膜病毒裝配和出芽過(guò)程中的作用。2 Tetherin抑制HIV1病毒顆粒的細(xì)胞間傳播機(jī)制。3 Tetherin影響病毒感染性的機(jī)制。鑒定病毒與抗病毒因子（Vpu/Tetherin）復(fù)合物中的新細(xì)胞因子。Tetherin自身也可以泛素化，并且TrCP在Vpu拮抗Tetherin的過(guò)程中只有部分作用，在這個(gè)過(guò)程中應(yīng)該還有另外的E3連接酶。蛋白質(zhì)組學(xué)研究可以提供線索發(fā)現(xiàn)復(fù)合物中的新的細(xì)胞因子。宿主天然防御因子結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究。⑴ Tetherin蛋白及形成的蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)研究。Vpu和Tetherin之間通過(guò)它們的TM區(qū)相互作用，通過(guò)NMR深入研究Tetherin的TM區(qū)結(jié)構(gòu)，以及兩者TM區(qū)結(jié)合復(fù)合物。⑵ A3G蛋白及形成的蛋白質(zhì)復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)研究。A3G的分子作用機(jī)制研究顯示它特異性結(jié)合RNA形成核酸蛋白復(fù)合物，在體外表達(dá)體系中加入此共因子以輔助A3G N端蛋白的正確折疊和可溶性表達(dá)，以便于在體外條件下進(jìn)行結(jié)晶條件篩選、優(yōu)化，最終獲得A3G N端蛋白晶體結(jié)構(gòu)的解析。