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.2000年5月；74（9）：4404-13。
doi:10.128/jvi.74.9.4404-4413.2000。

CXCR4的N-连接糖基化掩盖了CCR5依赖性人类免疫缺陷病毒1型分离株的共受体功能

D J查伯特 1, H Chen先生, 迪米特洛夫, C C布罗德
附属公司

CXCR4的N-连接糖基化掩盖了CCR5依赖性人类免疫缺陷病毒1型分离株的共受体功能

D J查伯特等。 J维罗尔. 2000年5月.

摘要

趋化因子受体CXCR4和CCR5分别是X4和R5人类免疫缺陷病毒1型（HIV-1）分离株感染的主要协同受体。在这里，我们报告了一个意外的观察结果，即CXCR4中N-连接糖基化位点的去除可能使该蛋白成为X4和R5实验室适应型和原发性HIV-1毒株的通用共受体。我们假设，这种改变揭示了现有的共同细胞外结构，反映了参与HIV包膜糖蛋白（Env）相互作用的CXCR4和CCR5重要元件的保守三维相似性。这些结果可能对HIV-1分离株对细胞类型依赖性糖基化CXCR4的差异识别及其体内进化具有深远的意义。它们还为一些细胞类型中限制病毒进入的各种观察结果提供了可能的解释，并进一步加深了我们对代表环境受体接触位点的元素框架的理解。

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图1
图1
CXCR4细胞外结构域图。当转化为丙氨酸时，增强与R5 HIV-1 Env糖蛋白融合的残基通过黑圈内的外壳突出显示。指出了潜在的N-连接糖基化位点的位置。
图2
图2
与R5 HIV-1 Envs的细胞融合试验中非N-连接糖基化CXCR4突变体的共受体功能。用编码与痘苗病毒启动子相连的野生型或突变型共受体的质粒转染U373靶细胞，并感染vCB21R-LacZ和vCB-3（CD4）。HeLa效应细胞感染了编码HIV-1 Env的痘苗病毒和编码T7聚合酶（vTF1-1）的痘苗毒。将细胞混合物（重复物）在37°C下培养2.5 h。通过测量细胞洗涤液中的β-Gal来评估融合。所示β-Gal活性的速率是从同一实验中的不同样品中获得的。误差条表示从重复融合分析中获得的平均值的标准偏差。该实验进行了三次，代表性实验的数据如图所示570纳米，570 nm处的吸光度。
图3
图3
非N-连接糖基化CXCR4突变体在与主要分离物R5 HIV-1 Envs进行细胞融合试验中的共受体功能。用编码与痘苗病毒启动子相连的野生型或突变型共受体的质粒转染U373靶细胞，并感染vCB21R-LacZ和vCB-3（CD4）。HeLa效应细胞转染一个与T7启动子相连的编码Env的质粒（括号中显示分支），并感染一种编码T7聚合酶（vTF1-1）的痘苗病毒。将重复的细胞混合物在37°C下培养3 h。通过测量细胞洗涤剂裂解液中的β-Gal来评估融合。所示β-Gal活性的速率是从同一实验中的不同样品中获得的。误差条表示重复融合分析所得平均值的标准偏差。代表性实验的数据如图所示。Abs570纳米，570 nm处的吸光度。
图4
图4
用R5 HIV-1 Env进行病毒感染检测时非N-连接糖基化CXCR4突变体的共受体功能。U373 CD4基因+用编码野生型或突变型共受体的质粒（pCDNA3）转染细胞。细胞井（一式三份）感染了指示的HIV-1 Env-luciferase报告病毒。在第4天通过测量细胞裂解物中荧光素酶活性的量来评估感染。误差条表示从一式三份的孔中获得的平均值的标准偏差。该实验进行了三次，代表性实验的数据如图所示。
图5
图5
非N-连接糖基化突变体CXCR4s的生化分析：重组痘苗病毒表达的野生型CXCR4和非N-连接糖基化CXCR4突变体的Western blot。ΔC-末端，C-末端42个氨基酸缺失构建体，分子量为~43kDa。从感染了编码所示CXCR4基因的痘苗病毒的BSC-1细胞制备裂解物，并用SDS-PAGE进行分析，然后用小鼠单克隆抗体对CXCR4（4G10）进行免疫印迹。
图6
图6
痘苗病毒表达的双非N-连接糖基化CXCR4的功能分析：重组痘苗病毒编码的非N-连接糖基化突变体CXCR4在与分支B Envs的细胞融合检测中的共受体功能。靶细胞感染vCB-21R-LacZ、vCB-3（CD4）和WR、vHC-7（N11A/N176A）、vHC-1（CCR5）或vHC-3（CXCR4）。HeLa HIV-1环境表达效应细胞感染了编码T7聚合酶（vTF1-1）的痘苗病毒和指示的环境。将细胞混合物（重复物）在37°C下培养2.5 h。通过测量细胞洗涤液中的β-Gal来评估融合。所示β-Gal活性的速率是从同一实验中的不同样品中获得的。误差条表示从重复融合分析中获得的平均值的标准偏差。该实验已进行多次，代表性实验的数据如图所示570纳米，570 nm处的吸光度。
图7
图7
HIV-1辅受体CXCR4的示意图模型，具有氨基末端N-连接糖基化部分的表示。根据在还原条件下SDS-PAGE分析期间观察到的分子质量偏移，碳水化合物被绘制为分子质量为～6 kDa的简单三支结构。绿色代表碳，红色代表氧，黄色代表氮，白色代表氢。（A） 侧视图；（B） 俯视图。
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