文档介绍：山西农业大学
硕士研究生毕业论文
HIV-1跨膜蛋白gp41核酸疫苗的
构建及其免疫原性研究
研究生姓名：辛苏文
导 师：马海利 教授
金宁一研究员
学科•专业：预防兽医学
研究方向：动物传染病诊断与防治
中国山西•太谷
划署和世界卫生组织2006年发表的年度全球艾滋病疫情报 告显示巴全世界的艾滋病感染人数今年又创新高，突破4030万人，其中95%的人生活 在世界欠发达地区。
撒哈拉沙漠以南16个国家仍是艾滋病感染最严重的地区，感染率超过25%,其中 15岁以下的儿童患者达到6%。艾滋病在以惊人的速度蔓延着，现在每天有16000人感染 上艾滋病，也就是说平均5〜6s就有1人感染艾滋病⑷。
进入90年代后，亚洲已成为疾病传播最快的地区之一，目前全球四分之一的新增病 例出现在亚洲，亚洲目前正处于控制艾滋病蔓延的关键时刻。在中国，截止2006年10 月31 0,累计报告艾滋病183733例，其中艾滋病病人40667例，死亡12464例，并且 还有增长的趋势，其状况非常令人担忧。中国艾滋病感染人数每年以30%的速度增长， 所面临的形势相当严峻，%。我国31个省、自治区、直辖市都发 现了艾滋病病毒感染者，遍布社会各阶层，据统计，内地艾滋病感染者将达到300万人, 即每四百人中就有一名艾滋病带菌者。我国艾滋病流行情况比较复杂，入侵我国的艾滋 病病毒类型有两个
HIV-1. HIV-2,两个病毒类型间还有混合，防治工作及相关科研工作 更需尽快展开。
HIV的结构
HIV隶属于逆转录病毒科｛Retroviridae｝慢病毒属J Lent i virus' [5],成熟的HIV 病毒为球形颗粒，直径为100〜200nm。外壳由嵌有膜蛋白的脂质双层膜构成，电镜下可 见一个外包病毒囊膜的20面体结构，囊膜表面有72个规则排列的突起。这些突起由外 膜gpl20蛋白和跨膜gp41蛋白组成，外膜蛋白gpl20的球状物突出于病毒包膜之外， 另一端贯穿病毒包膜与运转蛋白gp41相接。HIV病毒的内层为蛋白质(结构蛋白)，内核 也由结构蛋白组成。病毒粒子的中央为一个呈锐头致密的圆锥形核心，由核蛋白包裹的 基因组RNA和病毒酶组成。病毒核心中含有两个单股RNA基因组和Mg2+依赖性逆转录酶 和DNA聚合酶。HIV可分为HIV-1和HIV-2两个型，前者是引起爱滋病的主要病原体。 HIV-1的亚型分为M亚型组、0亚型组和N亚型组。HIV-2的生物学特性与HIV-1相似， 但毒力较弱，引起AIDS病程较长，症状较轻。HIV-2与HIV-1核昔酸的同源性仅有45%。 HIV-1和HIV-2基因变异率很高，它们的分离株彼此都不相同，这是由于病毒基因的突 变、插入、缺失和不同病毒株之间的基因重组引起的。这两型病毒都引起相同的临床症 状，但HIV-2的致病力较低。根据HIV-1感染细胞种类将病毒分为：巨噬细胞噬性病毒 ()> T细胞噬性病毒(T. tropic)和双重噬性病毒()□ M. tropic是无症状 患者携带的主要病毒，主要利用CCR5,又称为R5病毒株，在病毒传播中起主要作用。 T. tropic主要利用的辅助受体为CXCR4,又称为X4病毒株,Dual, tropic既可利用CCR5, 又可利用CXCR4,被称为R5X4病毒株。
HIV基因组为两条相同的单股正链RNA,两单体由氢键组合成二聚体。HIV-1基因组 长约9. 3kb, HIV-2基因组长约9. 7kbo基因组的5'端有帽结构，3'端有Poly(A)尾， 两端具有逆转录病毒的基本结构基因LTR (长末端重复序列)，中间有9个开放读码框 架(0RF) , 3个结构基因，即编码核心蛋白的gag；编码外膜蛋白的env；编码病毒复 制所需逆转录酶、整合酶、蛋白酶的pol。HIV-1还有2个调节基因tat、rev和4个附 属基因nef、vif、vpr和vpu,分别编码相应的蛋白间。
gag基因能编码约500个氨基酸组成的聚合前体蛋白(P55),经蛋白酶水解形成 P17、P24核蛋白，使RNA不受外界核酸酶破坏。
Pol基因编码聚合酶前体蛋白(P34),经切割形成蛋白酶、整合酶、逆转录酶、 核糖核酸酶H,均为病毒增殖所必需。
图1 HIV结构示意图
5rL1R
图2 HIV基因组结构
env基因编码约863个氨基酸的前体蛋白并糖基化成gpl60、gpl20和gp41。已证 明HIV中和抗原表位在gpl20 V3环上，V3环区是囊膜蛋白的重要功能区，在病毒 与细胞融合中起重要作用。gpl20不含有穿膜区，它通过与gp41的非共价结合而 保持与细胞表面的结合状态，当gvpl20与CDJ结合后，其构象改变与g