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人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus，HIV)是引起获得性免疫缺陷综合征(Acquired Immune Deficiency Syndrome，AIDS)的病原体。依据病毒外壳是否包裹有富含脂质的膜，可将病毒分为无囊膜病毒和囊膜病毒两类，HIV属于囊膜病毒。囊膜病毒只有在病毒囊膜和靶细胞膜融合之后才能将其遗传物质释放注入靶细胞，达到侵染靶细胞的目的。膜融合主要是由囊膜上的融合蛋白介导完成的，根据蛋白的结构特点，囊膜病毒的融合蛋白可分为两类：Ⅰ类融合蛋白和Ⅱ类融合蛋白。Ⅰ类融合蛋白在跨膜亚单位上有两段高度保守的七肽重复序列，一个靠近N端，称为HR1、HR-A或N-peptide；另一个靠近C端，称为HR2、HR-B或C-peptide。这两段七肽重复序列与融合蛋白的构象变化紧密相关，晶体结构学研究表明这两段七肽重复序列能够形成发卡三聚体结构(或称六螺旋束结构)，被认为是Ⅰ类融合蛋白膜融合后构象的核心结构。在发卡三聚体结构中，三个螺旋状的C-peptides以反向平行的方式结合在由三个N-peptides所形成的中心三聚体结构的周围，每一个C-peptide结合在由两个N-peptides所形成的保守疏水沟槽中。经证实C-peptides通过结合到N-peptide区以优势竞争的方式抑制发卡三聚体的形成，从而阻断膜融合；同样N-peptides也可通过结合到C-peptide区从而阻断膜融合。人免疫缺陷病毒Ⅰ型(HIV-1)的囊膜蛋白即为Ⅰ类融合蛋白。
已证实HIV-1的N肽(HR1)和C肽(HR2)都具有融合抑制活性。目前HIV-1的HR2多肽T-20已通过美国食品和药物检验局批准，成为第一个抗艾滋病的膜融合抑制剂。还有许多基于HIV膜融合这一机制设计的类似抑制剂也处于研究阶段，但是实验结果表明C肽的稳定性及膜融合抑制活性要优于N肽，这可能是由于在缺乏C肽的情况下，N肽非常容易自身聚集，从而失去了与靶序列结合的能力。由于直接衍生于HR1的N肽水溶性差、容易聚集、难以发挥作用，因此C肽是目前最有前景的抗HIV融合抑制剂。
本实验室前期工作者用HR1基因和HR2基因分别构建了三种HIV-1膜融合抑制剂HR212(HR2-HR1-HR2)、HR121(HR1-HR2-HR1)和5-Helix(HR1-HR2-HR1-HR2-HR1)，并将其构建在原核表达载体pGEX-6p-1中。本实验对这三种蛋白进行了原核表达及纯化，结果表明它们均可在大肠杆菌中可溶表达，用亲和层析和凝胶过滤可得到高纯度目的蛋白；体外膜融合抑制实验证明它们均可抑制HIV-1假病毒发生膜融合，HR212、5-Helix和HR121蛋白的半数抑制浓度分别为2.8±0.63nM、13±3nM和16.2±2.8nM，其中HR212的膜融合抑制活性最高，因此与同类抑制剂相比较，HR212理论上可以作为理想的新一代膜融合抑制剂对AIDS患者进行治疗。但是目前抗艾滋病的融合抑制剂多为多肽形式，由于多肽类药物本身存在的一些缺陷，如不能口服及制备工艺复杂、成本高等，人们希望找到与肽类效果相当而又克服其缺陷的其他形式抗HIV药物。所以在研究HR212蛋白形式的同时，本实验又进一步将HR212基因构建在真核表达载体pcDNA3.0上，以期HR212可以在DNA水平上发挥膜融合抑制活性。本实验首先将HR212基因构建在真核表达载体pcDNA3.0上得到重组载体pcDNA3.0-HR212-c-myc和pcDNA3.0-HR212，然后将重组载体pcDNA3.0-HR21.2-c-myc转染哺乳动物真核细胞HepG2，分别进行western blotting分析和细胞分泌阻断实验，结果表明HR212可在真核细胞HepG2中分泌表达；构建没有c-myc标签的pcDNA3.0-HR212重组载体，目的是检测c-myc标签蛋白是否对目的蛋白HR212在真核细胞内的表达、折叠、转运、活性等产生影响，试验结果证明pcDNA3.0-HR212质粒的融合抑制活性高于pcDNA3.0-HR212-c-myc，说明c-myc标签蛋白对HR212活性有一定影响，但未完全抑制；细胞融合抑制实验数据表明pcDNA3.0-HR212-c-myc及pcDNA3.0-HR212均可以DNA的形式在细胞水平上抑制HIV-1假病毒发生膜融合，所以本实验为开发低廉的抗HIV DNA药物提供了理论基础。