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生物体内各种生命信息由不同的基因经转录、翻译传递到相应的蛋白质上并使其具有各自的生物学活性,从而控制和调节生物体的生理功能。但是,每个蛋白质并不是独立地在细胞中完成被赋予的生物学功能,它们在细胞中通常与其他蛋白质配体相互作用或者作为蛋白质复合体中的组成部分共同参与细胞的代谢过程。因此研究蛋白质间的相互作用是理解生命活动的基础。Src同源结构域(Src homology domain,SH)3是一种常见的蛋白质结构基元,在细胞内与其他蛋白质结构域发生结合和解离,参与分子间和分子内的相互作用,调控细胞信号传导、细胞骨架重塑及转录等重要生理过程。HIV-1 Nef蛋白是艾滋病(即获得性免疫缺陷综合征,Acquired Imunume Deficiency Syndrome,AIDS)病毒蛋白,通过与非受体Src激酶家族(SFKs)的SH3结构域相互作用,从而改变宿主细胞的信号传导过程,实现病毒的复制和传播。研究表明:HIV-1 Nef蛋白对Src激酶家族的SH3结构域具有选择性、特异性的相互作用,其与Hck-SH3(Kd:250 nM)和Fyn(R96I)-SH3(Kd:380 nM)的亲和力非常高,而对Fyn(WT)-SH3(Kd>20 uM)亲和力较低。动力学和结构生物学分析表明在HIV-1 Nef-SH3相互作用过程,HIV-1 Nef除了具有能与SH3结构域中保守配体结合位点相互作用的多聚脯氨酸(proline-rich region,PRR)PxxP基元外,其表面高度保守的疏水口袋也参与到SH3结构域中非保守配体结合位点RT-loop的相互识别过程,实现其对不同SFKs SH3结构域的特异性选择,从而大大提高了HIV-1感染发病率。因此,多年来,HIV-1 Nef蛋白一直是人们研究寻找抗艾滋病药物的靶标。然而,胞内是否还具有与HIV-1 Nef蛋白相似的,也具有特异性识别SH3结构域的胞内蛋白决定了HIV-1 Nef蛋白是否可能成为最有效的抗艾滋病靶标。在本论文中,我们利用酵母双杂交系统,通过以SH3结构域作为诱饵,筛选其新颖的下游调控蛋白。在所发现的一系列HIV-1 Nef相似蛋白中,ALIX((AL)G(apoptosis-linked gene-2,细胞程序性死亡相关基因-2)-1-Interacting protein(X),ALG-2相互作用蛋白X)是一种能被SFKs SH3结构域识别,且具有与HIV-1 Nef相似选择性的新蛋白。同时,我们发现Hck激酶活性与ALIX蛋白的表达相关,它们之间的相互作用至今仍未见报道。为了进一步验证该相互作用的真实性,我们运用多种有效的研究蛋白质间相互作用的分析方法,如等温量热滴定(isothermal titration calorimetry,ITC)、表面等离子共振(surface plasmonresonance,SPR)、光干涉(interferometry)和谷胱甘肽S转移酶(glutathioneS-transferase,GST)-pull Down证明了在体外ALIX蛋白对不同SFKs SH3蛋白及其突变体具有特异性选择(Hck-SH3(Kd:35uM)、Fyn(R96I)-SH3(Kd:10uM)、Fyn(R96w)-SH3(Kd:13uM)和Fyn(WT)-SH3(Kd:700uM))。为了阐明这种特异性相互作用的结构基础,我们应用异核单量子相干谱(heteronuclear singlequantum coherence,HSQC)和小角度X光散射(small-angle X-ray scattering,SAXS)方法研究分析ALIX-SH3蛋白之间及PxxP多肽-SH3之间相互作用的结构信息。本项研究结果表明,在细胞内HW-1 Nef蛋白对SH3结构域的识别是一种独特的三维识别方式,胞内蛋白ALIX与SH3结构域的相互结合过程是一种线性的识别方式,其通过PxxP核心基元上游的氨基酸残基片段来提高对不同SH3结构域的选择性和特异性。此外,SAXS结构分析得到的关于ALIX-SH3相互作用的结构信息将有助于我们进一步了解SFKs和ALIX在病毒出芽以及受体内在化的相关作用机理。