Designer Anti-HIV Developing a protective HIV vaccine remains a top global health priority. One strategy to identify potential vaccine candidates is to isolate broadly neutralizing antibodies from infected individuals and then attempt to elicit the same antibody response through vaccination (see the Perspective by Burton and Weiss ). Wu et al. (p. 856 , published online 8 July) now report the identification of three broadly neutralizing antibodies, isolated from an HIV-1–infected individual, that exhibited great breadth and potency of neutralization and were specific for the co-receptor CD4-binding site of the glycoprotein 120 (gp120), part of the viral Env spike. Zhou et al. (p. 811 , published online 8 July) analyzed the crystal structure for one of these antibodies, VRC01, in complex with an HIV-1 gp120. VRC01 focuses its binding onto a conformationally invariant domain that is the site of initial CD4 attachment, which allows the antibody to overcome the glycan and conformational masking that diminishes the neutralization potency of most CD4-binding-site antibodies. The epitopes recognized by these antibodies suggest potential immunogens that can inform vaccine design.

ABSTRACT Identifying the viral epitopes targeted by broad neutralizing antibodies (NAbs) that sometimes develop in human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1)-infected subjects should assist in the design of vaccines to elicit similar responses. Here, we investigated the activities of a panel of 24 broadly neutralizing plasmas from subtype B- and C-infected donors using a series of complementary mapping methods, focusing mostly on JR-FL as a prototype subtype B primary isolate. Adsorption with gp120 immobilized on beads revealed that an often large but variable fraction of plasma neutralization was directed to gp120 and that in some cases, neutralization was largely mediated by CD4 binding site (CD4bs) Abs. The results of a native polyacrylamide gel electrophoresis assay using JR-FL trimers further suggested that half of the subtype B and a smaller fraction of subtype C plasmas contained a significant proportion of NAbs directed to the CD4bs. Anti-gp41 neutralizing activity was detected in several plasmas of both subtypes, but in all but one case, constituted only a minor fraction of the overall neutralization activity. Assessment of the activities of the subtype B plasmas against chimeric HIV-2 viruses bearing various fragments of the membrane proximal external region (MPER) of HIV-1 gp41 revealed mixed patterns, implying that MPER neutralization was not dominated by any single specificity akin to known MPER-specific monoclonal Abs. V3 and 2G12-like NAbs appeared to make little or no contribution to JR-FL neutralization titers. Overall, we observed significant titers of anti-CD4bs NAbs in several plasmas, but approximately two-thirds of the neutralizing activity remained undefined, suggesting the existence of NAbs with specificities unlike any characterized to date.