HIV-1-LTR区结构和功能的研究进展.doc
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1、HIV-1 LTR区结构和功能的研究进展万春生 何婷玉(河南省信阳市中心医院病理科 河南信阳 464000)【中图分类号】R572.9 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085 (2010)33-0015-02【摘要】 长末端重复序列(LTR)在HIV-1表达调控中起到了重要作用。在HIV-1基因组LTR区存在着和各种转录因子的结合位点,各种调节蛋白通过和DNA相互作用以及蛋白间的相互作用形成一个复杂的调节网络,调节病毒结构蛋白和非结构蛋白的表达。针对HIV-1 LTR 区以及宿主细胞中HIV-1表达调节蛋白的研究,为研制抗AIDS药物提供了新的方式。【关键词】 HIV-1 LTR 基
2、因表达调控 转录因子 抗HIV/AIDS药物【Abstract】 The long terminal repeats (LTR) played an important role in the HIV-1 expression and regulation. In HIV-1 genome, there are sites on which transcription factors can bind in 5 long terminal repeats (LTR), the interactions between regulatory proteins and DNA or other p
3、roteins form a complex network, which regulate the expressions of structural and non-structural proteins of virus. The study on LTR areas and regulatory proteins of HIV-1 will pave a new way for development of anti-AIDS drugs.【Key words】 HIV-1 LTR Gene expression and regulation Transcription factors
4、 Anti-AIDS drugs 人类免疫缺陷病毒(HIV)属于逆转录病毒科慢病毒属。HIV-1病毒有着非常复杂的表达调控系统,序列分析显示HIV-1结构基因的表达主要通过HIV-1 5LTR的U3和R区的启动元件以及pol基因的内部启动子来控制1。HIV-1 LTR的U3和R区包含了四个功能区域:调节区、增强子单位、核心启动子单位、Tat反应原件。除此之外,在U5区也存在一些转录因子的结合位点。 1 LTR调节区 1.1 AP-1结合区 激活蛋白l(AP-1)以Jun蛋白家族的同源二聚体形式或者以Jun和Fos家族的异源二聚体形式存在。AP-1的结合位点称为TPA效应原件(TRE)。构成AP
5、-1二聚体的原件不同,其激活或者抑制转录的功能也不同,当和启动子区域结合以后,cFOS/cJUN结构的二聚体可以激活转录,其他同源或者异源二聚体结构的AP1则没有这样的功能。除了调节HIV-1基因表达外,AP-1也可以活化其他转录因子。 1.2 COUP-TF结合区 鸡卵清蛋白上游启动子-转录因子(COUP-TF)以二聚体的形式和DNA上的激素效应元件(HRE)结合。在HIV-1 LTR的调节区,COUP-TF的结合位点位于-324到-357区间,和NER上的GGTCA回文结构结合,在多数细胞中,COUP对HIV-1的基因表达起负调节作用。 1.3 NF-AT结合区 活化T细胞核因子(NF-A
6、T)以紧密的二聚体形式或者单体形式和DNA结合,结合到启动子区域后,常常和结合位点临近的其他转录因子协调作用,调控基因表达。NFAT在调控区的结合区域位于-216到-254之间,NFAT结合增强子区域中,和NF-B结合位点结合,对HIV基因的表达以及病毒在T细胞中的复制具有正调节作用。还可以和+169到+181区域结合,起到激活转录的作用。 1.4 USF和Ets结合区 上游刺激因子(USF)在NRE的结合区位于-166至-161区域,用HIV感染性克隆进行的研究表明,该区域的USF位点缺失能够提高HIV的复制水平。但有研究显示在T细胞中,USF-1与Ets-1的相互作用却有助于激活HIV的转
7、录。 2 增强子单位和NF-B 增强子区是在LTR中最被广泛研究的调节原件,在所有和增强子区域结合的蛋白中,基因结合核因子(NF-B)是最主要的也是了解最为透彻的一种蛋白,它在HIV-1转录的起始和延伸过程中都起到重要的作用。NF-B由Rel家族蛋白组成的同源或异源二聚体组成。研究发现IB的一种IBa可以在NF-B穿梭过程中和它结合,抑制NF-B在T细胞中的作用,因而潜在的具有降低HIV-1 LTR转录的活性,促使病毒潜伏的作用。 3 LTR的核心启动子单位 3.1 GC框与Sp蛋白 在TATA盒上游是一段GC丰富区,位于-46至-78区,称为GC框,GC框中含有三个相同的和刺激蛋白(Sp)结
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