探討Nef影響胞內體分布之分子機制以及其在HIV免疫入侵中所扮演的角色

Nef 是HIV的主要致病因子，可以促進病毒的大量複製以及疾病的發展，在HIV的感染過程中，Nef 的主要作用是幫助病毒免疫入侵 (immune evasion) ，包括降低細胞表面MHC-I 的表現，對抗細胞凋亡作用，增加FasL的表現，及抑制免疫突觸 (immunesynapse) 的形成 。這些功能中，Nef 以直接的或間接的方式改變細胞表面蛋白質的分布來影響這些細胞的正常功能，目前報導有超過二十多種細胞表面蛋白質會受到Nef影響而增加或降低在細胞表面的數量，但是Nef透過什麼樣的機制同時改變這麼多蛋白質的分布還不是很清楚。在這其中以降低細胞表面 MHC-I 的機制研究的最多，本研究發現Nef透過PACS-1/Src/PI3K訊息傳導途徑來活化以ARF6為主的胞吞作用(endocytosis)，同時抑制MHC-I的recycling，進而將細胞表面的MHC-I分子由細胞表面運送至TGN。本研究的初步的證據顯示Nef下調細胞表面MHC-I的作用機制，也影響endosome在細胞內的分布與作用。因為endosome在細胞內的功能主要與細胞表面受體運送到細胞表面表現以及受體與ligands作用後的胞吞，分解作用相關，因此影響endosome的分布或作用也可能影響細胞表面受體在細胞表面的分布。 此計畫主要的目的是探討Nef引起endosome在細胞核邊聚集的現象是否與Nef影響眾多細胞表面分子的分布相關，以及Nef引起的PACS-1/Src/PI3K訊息傳導途徑如何與細胞內endosome的分布相互影響。首先本研究會應用Alix及KIF16B siRNA也可以造成endosome在細胞核邊聚集的特性，將Nef造成endosome的移動與Nef的其他功能區分，再以細胞表面分子MHC-I, CD4及CCR5為主，來探討endosome的移動是否會改變這些細胞分子移動到細胞表面的速率，再藉由biotinylation assay 的方式將細胞表面分子的胞吞作用(endocytosis)及受體的recycle的速率進行定量的分析，同時探討這些細胞表面分子在lysosome分解的速率。由這些結果可以對endosome在細胞內的分布對細胞受體表現在細胞表面的影響有更深入的了解。本研究也會更進一步探討Nef造成endosome聚集的機制，首先探討 Nef引起endosome在細胞內的分布改變所需要的Nef motif並探討與此motif對應結合的蛋白質所扮演的角色；另一方面由本研究初步的結果及現有的證據，本研究會著重在Nef與microtubule motor間的互動以及Nef與Alix間的作用與調控。最後本研究也將探討Nef引起的PACS-1/Src/PI3K訊息傳導途徑與endosome的移動的相關性。這些研究結果可以對Nef的功能及AIDS疾病的成因有更進ㄧ步的了解 。Nef雖然被公認為HIV的主要致病因子，但因為Nef所參與的作用太多，以致於很難針對某個功能，就能達到治療的功效。因此藉由此研究我們可以暸解Nef是否藉由影響endosome的分布與作用，這種對細胞全面性的影響，來達到Nef的許多功能，如果是這樣，可以對未來HIV的治療提供一個較有效的方式。

系統編號:PC9709-0440
原計畫編號:NSC97-2320-B182-028