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人免疫缺陷病毒(HIV-1)的跨膜糖蛋白gp41介导了病毒膜与靶细胞膜的融合过程,在病毒的感染过程中起到至关重要的作用。gp41根据自身结构的特点成为几段重要的功能域,对于它们的细致研究将有助于研发新型疫苗和抗病毒药物。本论文在实验室前期研究工作的基础上,选择了gp41上面一些重要区域,分别采用不同的技术手段进行系统研究,对抗病毒的新型药物和病毒膜融合的具体机制都有新的发现。具体的创新性成果如下所述:我们将全长的gp41胞外功能区作为诱饵蛋白,从人骨髓cDNA文库中筛选出一个可以与病毒的六螺旋功能区相互作用的多肽序列,命名为P20。我们利用多种生物学手段证实了它们之间的结合,同时发现P20能在低浓度下强烈抑制病毒感染的细胞模型。我们接着制备了11种P20的突变体,并研究了它们抑制HIV-1活病毒感染的能力。P20系列不仅能够有效抑制各种HIV-1原代病毒株,而且还能抑制对现有药物T-20存在抗性的病毒株。P20作用于膜融合过程中的特殊位点,很可能是一个新型的药物靶点。P20和六螺旋的亲和力与其抑制病毒的能力密切相关,它的C末端WGRLEGRRT的功能区是其发挥功能的核心位点。P20作为新型抗膜融合药物的重要候选,具有很大的开发潜力,而且针对它的研究也必将使我们对HIV-1的感染过程了解的更加透彻。另外,我们选择N63代表NHR的结构,对噬菌体12肽库进行筛选,成功获得了一个氨基酸序列可以与其相互作用。我们发现这个氨基酸序列与人NK细胞表面的抑制性受体非常相似,并对它们的结合进行初步研究。此作用若能得到进一步的验证,很有可能会发现gp41蛋白的新型功能。除此之外,我们还首次成功表达并纯化出了gp41上的LLP1-2胞内功能区,并构建了它的三种精氨酸突变体。我们发现位于LLP-1上的某些精氨酸维持了整个胞内区高度自聚的结构,其突变将直接导致病毒感染力降低和膜融合效率的下降。通过进一步制备LLP区域的抗体深入研究,我们发现,LLP-2功能区在膜融合过程中发生空间位移,穿出细胞膜暴露在外,这为现有的病毒模型提供了重要细节证据,并为研发新型的药物提供了靶点。