HIV病毒的复制与变异

6、病毒装配与成熟释放
病毒子代基因组RNA与病毒蛋白装配成为核衣壳核 心，从细胞膜出芽释放时获得胞膜组成完整的子代病 毒体。
HIV病毒的变异

HIV 的一个显著特点是具有高度变异性， 这是HIV 在 免疫和药物选择压力下赖以生存的基础 ，也是病毒难 以清除的主要原因和疫苗研制的主要障碍。 HIV变异 的频率是真核细胞DNA基因组的100万倍 。真核细胞 DNA 多聚酶的错误率大约是10-10 ~ 10-9，而HIV－１ 逆转录酶平均每一个位点的错误率是１０－４~１０－ ３，这意味着每一个HIV基因组（104碱基 ）的逆转录 酶都有1~10个错误。
HIV的复制周期
病毒复制的第一步是病毒的包膜蛋白与特异的 宿主细胞表面受体和其它辅助因子相互作用 ， 导致病毒与细胞膜融合， 病毒的核蛋白复合物 进入靶细胞的胞浆内，并很快被转运到细胞核 内， 在那里逆转录酶催化合成病毒RNA基因组 的 DNA 拷贝。整合酶指导病毒的 DNA 与宿主 细胞的染色体 DNA 整合形成前病毒。 整合的 前病毒转录生成拼接和未拼接的病毒 mRNA， 分别表达病毒的调节蛋白和结构蛋白Gag和Gag －Pol蛋白的前体与病毒RNA 一道在宿主细胞表 面被装配进入新的病毒颗粒。 在它们通过宿主 细胞膜出芽的时候， 病毒颗粒获得含有Env蛋 白的脂质双层。 在出芽过程中或出芽以后， 病 毒 的蛋白酶（PR）裂解Gag和Gag－Pol 前体蛋白
1、HIV-1的型和亚型

Baidu Nhomakorabea
根据HIV-1Gag和Env 基因的序列， 可以将 HIV -1分为M群、O群和N群 ，代表3个独立 的由猩猩向人类传播和进化的病毒。 各群病 毒基因的序列差异超过45%。根据Env区基因 的序列可将M群分成A、B、C、D、F、G、K 、H、J、共9个亚型 ，各亚型之间的序列差 异达30%，同一亚型之内有3%~23%的差别。 O群内各毒株也有高度的异质性。
2、HIV的高突变率和快速复 制速率是变异的基础

HIV高度变异性的分子基础是其逆转录酶 的忠实性较差， 缺乏3’-5’外切核酸的校 读功能,导致RNA转录为DNA时经常出现 错误. 据估计每一轮 HIV -1的复制都会引 入10个错误的碱基，突变的类型包括碱 基替换、移码和缺失。在DNA合成的过 程中由于2个共包装的病毒RNA分子之间 的模板转接以及不同亚型病毒之间的重 组，可以引入更多的突变。
HIV
病 与毒 变的 异复 制
HIV病毒
单链RNA病毒，逆转录病毒 科-慢病毒亚科-人类慢病毒 组。 球型20面体，直径100～120 nm，双层结构。 包膜：gp120、gP41。 核心：P24包裹两条正链RNA、 逆转录酶(RT)、整合酶(INT) 和蛋白酶(PI, P10)。 分为Ⅰ型和Ⅱ型。
4、病毒 DNA与宿主RNA整合
在整合酶作用下，病毒双链DNA基因组整合入细胞染色 体中形成前病毒。
5、转录与翻译
病毒基因的表达需要宿主细胞转录机制,当前病毒活 化进行转录时，在细胞RNA聚合酶的催化下，病毒 DNA转录 形成RNA。有的RNA经拼接形成病毒RNA， 有的RNA经加帽和加尾形成病毒子代基因组RNA。
HIV的复制过程包 括以下几个步骤： 病毒穿入、逆转录、 整合、 基因表达、 装配 、出芽和成熟。
成为成熟的蛋白 ，生成有传染性的毒粒 。
HIV的复制
HIV附着 RNA 反转录 翻译蛋 白质 释放
DNA整合
转录mRNA
病毒颗粒
１、病毒的吸附穿入
（1）HIV与细胞表面结合 这一过程依赖病毒的表面蛋白Ｇp120与特异性宿主细胞表面受 体的结合,最主要的是CD 4受体。 （2）病毒外膜与宿主细胞膜的融合 病毒外膜与宿主细胞膜的融合需要病毒包膜与宿主细胞表面受 体特异的相互作用，两种病毒的包膜蛋白Gp120 和 Gp41在构像上 是相互关联的，形成一个三聚体功能单位。3个分子的Gp41插入病 毒的脂质包膜，毒粒表面的三聚体Gp120与靶细胞表面的CD4分子 结合,导致包膜蛋白的构像变化,使得毒粒与细胞表面特定的辅助受 体结合，介导病毒外膜与宿主细胞膜的融合。
展望
人类已经与艾滋病进行了多年的抗争 ， 尽管取得了很大的成绩，但仍然面临许 多挑战。抗病毒治疗虽然能够有效抑制 病毒至现有方法检测不到的水平，但是 并不能清除病毒。病毒可能很快出现耐 药性，使抗病毒药物失去作用。因此， 艾滋病防治的根本性问题还远没有解决 。我们的任务仍任重而道远！
2、脱壳
病毒核衣壳进入细胞内脱壳，释放基因组RNA进行复制
3、逆转录与环化
逆转录生成病毒RNA基因组的线性DNA 拷贝 ，这个过 程发生在病毒的核蛋白复合物内 ，需要逆转录酶（RT）、 RNA和DNA 依赖的DNA聚合酶与RnaseH的相互配合，后 者降解 RNA-DNA杂合分子中的RNA 。以病毒RNA合成负 链DNA，再由负链DNA合成互补正链DNA合成双链DNA。