JBC：HIV跨膜蛋白Gp41可帮助设计HIV疫苗

目前，西班牙格拉纳达大学的研究人员，首次发现HIV-1跨膜蛋白gp41和抗体2F5之间的变构互动。这一重要的科学突破，可帮助科学家们理解产生免疫反应背后的机制，并有助于未来设计对抗艾滋病毒的疫苗。相关研究结果发表在最近的《生物化学杂志》（The Journal of Biological Chemistry）。

　　

生物通报道：自从1983年HIV被发现是AIDs的主要病因以来，研究人员一直都试图设计一种有效的疫苗。尽管也取得了一些令人鼓舞的进展，但是设计一种HIV疫苗仍然是一个令人生畏的挑战，如：疫苗无效载体有毒 艾滋病疫苗研制祸不单行。

然而，随着中和大多数HIV-1病毒株的抗体发现，HIV疫苗研究领域已经开始复苏。诱导广泛中和抗体（bNAb）为预防HIV感染的积极和被动免疫策略，提供了基础。在动物模型中，这些抗体能够抵御感染，抑制已建立的HIV感染。不同的bNAbs能识别HIV-1包膜上的不同区域，已经被研究人员发现并进行了广泛研究。然而，关于这些bNAb与其表位结合的热力学信息相对较少。

目前，西班牙格拉纳达大学的研究人员，首次发现HIV-1跨膜蛋白gp41和抗体2F5（FAB，一种有效的病毒中和剂）之间的变构互动，即一种调节机制，酶可以通过这种机制被激活或去激活。这一重要的科学突破，可帮助科学家们理解产生免疫反应背后的机制，并有助于未来设计对抗艾滋病毒的疫苗。

虽然现代的抗逆转录病毒疗法已经大大改善了艾滋病的治疗效果，但其成本较高，这意味着它们不能为更多的弱势群体所用。此外，这些疗法不能彻底消除HIV，因为它仍然处于休眠状态，如果患者停止服药，有卷土重来的危险。

经过几十年的研究，目前却还没有有效的疫苗。主要原因是，HIV能够设法“欺骗”我们的免疫系统，通过其广泛变化的蛋白将自己隐藏在免疫系统中，或通过无法预防感染的免疫反应来迷惑免疫系统。

这一研究结果发表在最近的《生物化学杂志》（The Journal of Biological Chemistry），由格拉纳达大小的科学家带领，属于新的治疗免疫技术的研究框架，试图诱导与HIV感染患者中发现的低水平中和抗体相似的中和抗体。其中一种抗体称为2F5 FAB，正被研究人员广泛地研究，显示出强大的中和潜力。

2F5能够识别gp41蛋白的一个表位，gp41蛋白形成HIV病毒鞘的一部分。Gp41蛋白很少变化，因为它是HIV-1包膜与靶细胞膜融合过程中的关键蛋白。抗体2F5通过结合gp41，能够阻止这种融合，从而保护细胞不受HIV感染。

本研究的主要作者、格拉纳达大学物理化学讲师Francisco Conejero Lara指出，这项HIV疫苗研究的主要目的包括：利用一种适当的疫苗，通过免疫接种，诱导类似于2F5的中和抗体。为此，对2F5如何识别其gp41表位的研究是基本原则，因为这些研究可以提供设计有效疫苗的方法。

鉴于此，一个称为“Euroneut-41”的广泛欧洲合作联盟，受到欧盟第七框架计划资助，正试图设计和开发对抗艾滋病的疫苗。该联盟是由16个欧洲机构组成，包括企业、大学、研究机构和医院。他们的最终目的是开发可能的抗HIV疫苗。

“Biophysics and Molecular Biology FQM-171”研究小组属于格拉纳达大学物理化学系，由Pedro Luis Mateo和Francisco Conejero Lara两位讲师带领，是这个联盟中唯一的西班牙小组，正在参与基于gp41的不同疫苗候选者的分子设计和生物物理特性描述。（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Thermodynamic analysis of the binding of 2F5 Fab and IgG to its gp41 epitope reveals a strong influence of the immunoglobulin Fc region on the affinity
Abstract：Immunotherapies and vaccines based on the induction of broadly neutralizing monoclonal antibodies (bNAb) have become outstanding strategies against HIV-1. Diverse bNAbs recognizing different regions of HIV-1 envelope have been identified and extensively studied. However, there is scarce information about the thermodynamics of binding of these bNAbs and their epitopes. We used isothermal titration calorimetry to characterize thermodynamically the interactions between the 2F5 bNAb, in both IgG and Fab forms, and its functional and core epitope peptides. We found that these interactions are enthalpically driven and opposed by a negative entropy change. The highest affinity was found for 2F5-IgG to its functional epitope, indicating that additional interactions involving residues flanking the core epitope contribute strongly to a higher affinity. In addition, the strong influence of the Fc region in the binding affinity suggests long-range allosteric effects within the IgG. Our results provide useful information for developing new therapeutics against HIV-1 and in a broader scope contribute to a better understanding of Ag-Ab recognition.