HIV包装体系

• 1. 人免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV-1）包装系统

HIV基因组

HIV质粒包装系统^[1]

HIV基因组包含3个结构基因（gag、pol和env）、2个调节基因（tat、rev）和4个辅助基因（vif、vpr、vpu和nef），gag编码病毒的核心蛋白，包括衣壳蛋白、基质蛋白等，pol编码病毒复制时所需要的蛋白酶，如整合酶、逆转录酶等，env编码病毒的包膜蛋白，在病毒感染宿主细胞时，识别宿主细胞，tat编码反式激活反应元件，反式激活和扩增其他结构病毒蛋白的转录，rev编码病毒蛋白表达的调节因子，Rev与病毒转录本上的RRE（Rev响应元件）结合，促进单剪接或非剪接病毒转录本和基因组的核输出，四个辅助基因编码的辅助蛋白可作为毒力因子在病毒识别和感染宿主细胞时发挥作用。

HIV双质粒包装系统：包膜质粒pSG3Δenv加骨架质粒pNL4-3。其中包膜质粒的env基因被破坏^[2]。在HIV基因组进行编辑，获得具有报告基因的质粒表达系统。基于质粒pSG3Δenv，env和nef基因之间插入萤火虫荧光素酶报告基因Fluc，生产制造包膜质粒pSG3Δenv.Fluc.Δnef，产生携带有CMV强启动子的pSG3Δenv.CMVFluc质粒来驱动报告基因的表达^[3]。

HIV三质粒包装系统：包含包装质粒，含有报告基因的转移质粒以及包膜蛋白表达质粒，将HIV的骨架质粒分成包装质粒以及转移质粒，包装质粒表达gag和pol蛋白，转移质粒包含HIV逆转录、整合需要的顺式作用元件，在异源启动子的驱动作用下，驱动包装需要的多克隆位点以及报告基因的表达，包膜蛋白表达质粒携带由CMV启动子驱动的包膜基因载体。第二代三质粒系统中，包装质粒删除了vif、vpr、vpu和nef四个毒力因子，去除这些毒力因子之后减少病毒的致病性，但对病毒的感染和病毒滴度无影响。

HIV四质粒包装系统：在三质粒系统的基础上，将Rev蛋白额外表达，包装质粒负责表达gag，pol蛋白，另一包装质粒负责表达Rev蛋白，增强其安全性，转移质粒负责表达顺式作用表达元件，一个质粒负责表达包膜蛋白。

[1] SAKUMA T, BARRY M A, IKEDA Y. Lentiviral vectors: basic to translational [J]. Biochem J, 2012, 443(3): 603-18.

[2] BOSCH V, PAWLITA M. Mutational analysis of the human immunodeficiency virus type 1 env gene product proteolytic cleavage site [J]. J Virol, 1990, 64(5): 2337-44.

[3] NIE J, WU X, MA J, et al. Development of in vitro and in vivo rabies virus neutralization assays based on a high-titer pseudovirus system [J]. Sci Rep, 2017, 7: 42769.