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人乳头瘤病毒(HPV)结构蛋白的体外可控杂合自组装
结题报告
批准号:
91027027
项目类别:
重大研究计划
资助金额:
60.0 万元
负责人:
吴玉清
依托单位:
学科分类:
B0110.超分子化学
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
查晓、金石、孙键、张敏、党永强、任兴凤、原晓喻
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中文摘要
人乳头瘤病毒(HPV)是无包膜双链DNA病毒,晚期表达结构蛋白L1和L2组成病毒衣壳。在适当的条件下,L1蛋白能形成五聚体(Pentamer),并由72个五聚体自组装(Self-assembly)构成类病毒颗粒(Virus-like Particles,VLPs)。因既具简单结构和复杂功能两重性,又具有在适当条件下可迅速自组装成VLPs的特点,HPV成为当前化学家和生物学家了解、认识和模拟病毒繁衍机制的有序结构及自组装体模型。本申请首次提出不同亚型HPV L1五聚体杂合自组装概念和研究思路,拟通过对L1蛋白结构的改变和折叠体形状的调控,实现由单体到五聚体、再到VLPs的多级、杂合体外可控自组装,并揭示其中相关分子机理、组装过程和动态机制。希望能从本质上揭示病毒蛋白结构、生物大分子自组装体与其.功能的内在联系,为简单生物体的模拟组装开辟一条新路径,也为有效预防或制服病毒奠定理论基础。
英文摘要
以降低预防性人乳头瘤病毒(HPV)疫苗成本、提高其稳定性和广谱性为出发点,以深入HPV揭示衣壳蛋白自组装机理和关键组装因素为目的,我们重点开展的研究如下:.以高危性 HPV16 L1、18 L1为例,通过基因重组互换关键肽链段构建了两重组L1蛋白; FPLC确认它们都能形成很好的五聚体(16和18 L1Bi-P),表明互换序列并不影响各自五聚体的形成。经体外调控组装后,单独的16、18L1Bi-P以及两者混合均形成了粒径在~50nm的VLPs。对组装过程的稳态光散射(SLS) 监测三体系给出了完全不同的组装机制,进一步的蔗糖梯度离心和免疫共沉淀(Co-IP)确认了两者确实存在杂合VLPs。将杂合子经特异性抗体标记的磁珠分离后,计算出其中两者的比例约是3:5。同时,电镜(TEM)和动态光散射(DLS)证明杂合子是全尺寸的VLPs。假病毒中和抗体实验结果表明纯化后的杂合VLPs具有高免疫原性,并且诱导了高滴度的中和抗体。本研究为含有多种亚型杂合VLPs的研究提供了可能,也为调控生物大分子自组装和揭示重要因素研究奠定了基础。.在上述研究中发现,HPV16L1螺旋5 (h5) 中R466被偶然突变后不能再形成五聚体。基于此,我们分别对h5中的高度保守序列LGRKFL进行逐点突变。结果表明其中LGR分别突变成A后均无法再形成五聚体,说明h5中的LGR对五聚体形成必不可少,是潜在的抗病毒靶标;另外三点被突变成后都不影响五聚体的形成,但L469A的五聚体可溶性表达量明显增加,大约是其野生型16WT的2倍。另外,通过研究我们发现GST融合表达的L1蛋白能正确折叠,但由于GST的位阻效应迫使它只能以单体形式存在;经进一步酶切后的L1却可同步组装成五聚体。对该过程的SLS监测实现了对单体到五聚体的形成过程的原位监控,也为利用抗病毒制剂调控五聚体形成提供了新的监测途径。 进一步,以L1中h5为靶标,设计合成了一系列能有效地抑制L1五聚体形成的小肽类抑制剂。FPLC和CD结果表明小肽序列和构象是产生抑制的关键。经过筛选后的pep14的IC50为27.24nM。另外,高水溶性芳烃—CP5A和SC4A对L1五聚体的形成显示了明显的抑制; 其中CP5A抑制效应更强,IC50 为0.62mM。但由于两者作用靶标氨基酸的不同导致呈现了明显不同的抑制机制。这些研究为研发大环类抗病毒药物奠定了基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1039/c2ob26624e
发表时间:2013-01
期刊:Organic & biomolecular chemistry
影响因子:3.2
作者:Xing-Feng Ren;Hongwei Li;Xuexun Fang;Yuqing Wu;Lincong Wang;Shuxue Zou
通讯作者:Xing-Feng Ren;Hongwei Li;Xuexun Fang;Yuqing Wu;Lincong Wang;Shuxue Zou
Fluorescence-Enhanced Sensing Mechanism of BSA-Protected Small Gold-Nanoclusters to Silver(I) Ions in Aqueous Solutions
BSA 保护的小金纳米团簇对水溶液中银 (I) 离子的荧光增强传感机制
DOI:10.1021/jp403466b
发表时间:2013-08-08
期刊:JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C
影响因子:3.7
作者:Li, Hong-Wei;Yue, Yuan;Wu, Yuqing
通讯作者:Wu, Yuqing
DOI:10.1039/c1ob05372h
发表时间:2011-05
期刊:Organic & biomolecular chemistry
影响因子:3.2
作者:Bin Wang;Yang Gao;Hongwei Li;Zhi-peng Hu;Yuqing Wu
通讯作者:Bin Wang;Yang Gao;Hongwei Li;Zhi-peng Hu;Yuqing Wu
DOI:10.1039/c3ob41165f
发表时间:2013-08
期刊:Organic & biomolecular chemistry
影响因子:3.2
作者:X. Yuan;Dingyi Fu;Xing-Feng Ren;Xuexun Fang;Lincong Wang;Shuxue Zou;Yuqing Wu
通讯作者:X. Yuan;Dingyi Fu;Xing-Feng Ren;Xuexun Fang;Lincong Wang;Shuxue Zou;Yuqing Wu
DOI:10.1039/c3cc44986f
发表时间:2013-08
期刊:Chemical communications
影响因子:4.9
作者:Dong-Dong Zheng-Dong;D. Pan;Xiao Zha;Yuqing Wu;Chunlai Jiang;Xianghui Yu
通讯作者:Dong-Dong Zheng-Dong;D. Pan;Xiao Zha;Yuqing Wu;Chunlai Jiang;Xianghui Yu
人乳头瘤病毒(HPV)衣壳蛋白多级组装的多金属氧簇(POMs)调控及组装体性能研究
  • 批准号:
    21875085
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    吴玉清
  • 依托单位:
组织蛋白酶K抑制剂调控的骨代谢过程及相关动态机制和分子机理研究
  • 批准号:
    21373101
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    83.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    吴玉清
  • 依托单位:
组织蛋白酶手性拟肽类抑制剂的结构优化及抑制分子机制揭示
  • 批准号:
    20973073
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    32.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    吴玉清
  • 依托单位:
组织蛋白酶手性拟肽类抑制剂的合成及抑制分子机制揭示
  • 批准号:
    20773051
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    吴玉清
  • 依托单位:
双变量诱导溶液中蛋白质构象变化的混合二维相关光谱研究
  • 批准号:
    20473028
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    吴玉清
  • 依托单位:
手性修饰生物功能分子与蛋白质分子识别相互作用的光谱学研究
  • 批准号:
    20373017
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    吴玉清
  • 依托单位:
含硒抗体酶活性部位结构及作用机理的光谱学研究
  • 批准号:
    20003004
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    17.0万元
  • 批准年份:
    2000
  • 负责人:
    吴玉清
  • 依托单位:
国内基金
海外基金