Гликопротеин оболочки GP120 (или gp120 ) представляет собой гликопротеин , экспонированный на поверхности оболочки ВИЧ . Он был открыт профессорами Тун-Хоу Ли и Майроном «Максом» Эссексом из Гарвардской школы общественного здравоохранения в 1988 году. [1] Число 120 в его названии происходит от его молекулярной массы 120 кДа . Gp120 необходим для проникновения вируса в клетки, поскольку он играет жизненно важную роль в прикреплении к специфическим рецепторам клеточной поверхности . Эти рецепторы представляют собой DC-SIGN , [2] гепарансульфат протеогликан [3]и специфическое взаимодействие с рецептором CD4 [4] , особенно на хелперных Т-клетках . Связывание с CD4 вызывает начало каскада конформационных изменений в gp120 и gp41, которые приводят к слиянию вирусной мембраны с мембраной клетки -хозяина . Связывание с CD4 в основном электростатическое , хотя существуют ван-дер-ваальсовы взаимодействия и водородные связи . [5]
Gp120 кодируется геном env ВИЧ , который имеет длину около 2,5 т.п.н. и кодирует около 850 аминокислот. [6] Первичным продуктом env является белок gp160, который расщепляется до gp120 (~480 аминокислот) и gp41 (~345 аминокислот) в эндоплазматическом ретикулуме под действием клеточной протеазы фурина . [7] Кристаллическая структура основного gp120 показывает организацию с внешним доменом, внутренним доменом по отношению к его концам и мостиковым листом . Gp120 прикрепляется к вирусной мембране или оболочке посредством нековалентных связей с трансмембранным гликопротеином . , гп41 . Три gp120 и gp41 объединяются в тример гетеродимеров , образуя спайк оболочки, [8] который обеспечивает прикрепление и проникновение в клетку-хозяина.
Поскольку gp120 играет жизненно важную роль в способности ВИЧ-1 проникать в CD4 + клетки, его эволюция представляет особый интерес. Многие нейтрализующие антитела связываются с сайтами, расположенными в вариабельных областях gp120, поэтому мутации в этих областях будут сильно отбираться. [9] Было показано, что разнообразие env увеличивается на 1-2% в год в группе M ВИЧ-1, а вариабельные единицы отличаются быстрым изменением длины аминокислотной последовательности. Повышение вариабельности gp120 приводит к значительному повышению уровня репликации вируса, что указывает на повышение приспособленности вируса у людей, инфицированных различными вариантами ВИЧ-1. [10] Дальнейшие исследования показали, что вариабельность потенциальных сайтов N-связанного гликозилирования (PNGS) также приводит к повышению приспособленности вируса. PNGS позволяют связывать длинноцепочечные углеводы с областями gp120 с высокой вариабельностью, поэтому авторы предполагают, что количество PNGS в env может влиять на приспособленность вируса, обеспечивая большую или меньшую чувствительность к нейтрализующим антителам. Присутствие больших углеводных цепей, отходящих от gp120, может скрывать возможные сайты связывания антител. [11]