HIV-1表面有大量的糖类对HIV-1表面的蛋白质Env进行了伪装，使得HIV-1可以避开人体的体液免疫。而大多数HIV-1隔离群会由自然的序列突变产生“糖洞”，这些糖洞可能将其下的蛋白表面暴露给免疫系统。为了验证这个猜想，近日来自北卡罗来纳大学教堂山分校、宾州州立大学等单位的研究人员通过计算机设计了一些蛋白表位，可以激活兔子产生对抗HIV-1的抗体，相关研究成果于2019年2月27日发表在《Nature Communications》上，题目为“Rationally designed carbohydrate-occluded epitopes elicit HIV-1 Env-specific antibodies”。

图片来源：Nature Communications

在这项研究中，研究人员设计的这些新蛋白可以通过表位移植模拟Env中被碳水化合物阻塞的中和表位（CONE），在这些新设计的表位中，靶向区域被呈现在一个具有保守结构的载体蛋白支架上面。这种支架展示了4种CONEs，研究人员随后对其结构和免疫原性进行了测试。两种设计的蛋白质的晶体结构准确地反映了计算机模型，且准确模拟了天然CONEs的构象。

通过体内实验，研究人员发现利用几种CONE免疫原免疫的兔子的血清中出现了Env的结合活性，这表明这些新型免疫原可以成功诱导免疫系统产生可以结合HIV-1的抗体。总的而言，在这项研究中研究人员的设计确定了保护性抗体靶标的必须结构元素，同时这种高度模拟病毒蛋白设计免疫原的能力也使得进一步的疫苗开发模板的探索成为可能。

研究人员表示他们为这种方法可以在体内产生针对HIV的免疫反应感到高兴，同时在成为临床可以使用的疫苗之前，他们还需要更多的工作去增强这些抗体的中和能力和其他性能；他们相信这种方法在未来将帮助创造出针对全世界一系列疾病的个性化疫苗。

参考资料：

Nikolay V. Dokholyan et al. Rationally designed carbohydrate-occluded epitopes elicit HIV-1 Env-specific antibodies. Nature Communications. DOI https://doi.org/10.1038/s41467-019-08876-w

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