hiv

一旦病毒以核衣壳形式进入细胞,即发生多种胞内事件,导致前病毒整合到细胞的染色体上。包裹在病毒衣壳内的HIV RNA,在与亲环素结合的衣壳蛋白P24的辅助下出胞。这一过程对环胞菌素A敏感,还与核心蛋白(主要是MA)有关。

病毒RNA利用自身逆转录酶的RNA依赖的DNA聚合酶和RNA酶H活性进行逆转录,最后合成病毒基因组的双链DNA分子(cDNA)。为了达到有效转录,核壳蛋白P7显示了类似分子伴侣的功能,它使逆转录产生的长链cDNA的比例升高,并在随后的复制周期中起到高效包裹病毒基因组RNA的作用。

核壳蛋白有两个逆转录病毒的锌指结构,这对发挥其功能是必需的。cDNA参与形成整合前复合物,该复合物还包括病毒基质蛋白(MA)、Vpr蛋白及整合酶。此复合物转运到核内,然后以非共价结合的环状分子形式整合到细胞染色体中。

研究表明,病毒颗粒可能携带tat蛋白,并参与细胞内转录过程。这个亲核性的转运过程依赖于MA和Vpr与细胞核周复合物的相互作用。HIV前病毒的整合是随机进行的,且为细胞产生子代病毒所必需。前面提到,在病毒颗粒内发现的亲环素A也是细胞的蛋白成分,参与HIV-1复制周期的早期过程。它与Gag蛋白结合,在逆转录之前的环节中发挥重要的功能。

然而,该功能并非必需的,因为其他逆转录病毒,包括HIV-2、SIV及HIV-10亚型毒株的Gag蛋白并不与亲环素A结合。

HIV是否可以不经过前病毒整合到细胞染色体的过程而产生感染性病毒尚不能确定,但曾经在维斯那病毒中发现过此现象。部分研究表明,HIV的整合对于病毒基因的有效表达是必需的。在一项对SIV整合酶/nef 突变体的研究中发现,尽管一些病毒抗原得到了表达,但SIV的复制能力却大大降低。目前认为,HIV基因的整合对HIV的蛋白表达和繁殖是必需的。

HIV感染并产生子代病毒(IV)。在处允许状态的活化T淋巴细胞中.HIV可以在24小时内完成基因整合和复制过程,在巨嘛细胞中的过程类似,但需要36到48小时方可产生子代病毒。后者的结果反映了在这些不分裂细胞中,核昔酸前体的掺入过程较慢。然而,用巨噬细胞集落刺激因子(M CSP)刺激的条件下,巨噬细胞的复制过程会更迅速且有效。

病毒基因完成整合后,感染细胞中最早出现的是编码主要调节基因的双剪接的mR-NA,特别是tat.rev和nef。目前尚不清楚哪种病毒蛋白是最早产生的,但其中nef mRNA似乎占多数(达80%)。由于Tat蛋白具有反式激活启动子的作用而影响转录过程,研究表明,Tat是在非活化细胞中最易得到基础表达的蛋白。

另外,病毒颗粒本身可携带Tat蛋白,提示该蛋白在复制早期即发挥作用。据推测,其中占优势的某基因产物可决定HIV感染是产毒性的还是潜伏性的。Tat蛋白的高水平表达可以激活大量病毒的产生。Nef蛋白则具有多种作用,在某些细胞中会诱导潜伏感染状态。

Rev蛋白为HIV的调节蛋白和结构蛋白的表达提供平衡。Rev可促使产生用于编码病毒基因产物并生成感染性病毒的长链、未剪接的mRNA分子。在病毒复制晚期,Rev蛋白可以下调其自身产量,并导致子代病毒的生成减少,或者处潜伏感染状态。

在对HIV复制非完全允许的细胞中,调节蛋白的相对表达水平会发生变化,导致流产感染、低剂量持续感染或潜伏感染状态。病毒装配发生在细胞膜上.病毒RNA被包裹在核衣壳内,然后通过细胞膜出芽获得包膜蛋白。蛋白酶介导病毒蛋白的最终成熟,该过程发生在出芽的病毒颗粒中。亲环素可协同衣壳蛋白,在病毒的装配过程中起重要作用。