jatkoa 5 APOBEC proteiinit ja retrovirus

• 5 APOBEC proteiinit ja retroviruksen replikaatio

APOBEC proteins and viral replication

• 5.1 Urasiilia ja hypermutaatiota tekevä sytidiinideaminaasiperhe
  

On laajalti luonnehdittu ABOBEC-proteiinien antiviraalia ominaisuutta. Jos Vif tekijää ei ole viruksen puolelta, hA3F ja hA3G pystyvät inkorporoitumaan virioneihin. Tällä tavalla ne siirtyvät tuottajasolusta virionin mukana kohdesoluun. Kun virus menee kohdesoluun (entry) tekemään uutta infektiota ja vapautuu ulkokerroksistaan ( uncouting), alkaa käänteiskopiointi ja viruksen (-) cDNA syntetisoituu. Tämän prosessin aikana nämä APOBEC-proteiinit hyökkäävät vastasyntyneen (-) cDNA:n kimppuun ja aiheuttavat siinä C-U transitioita, mikä voi blokeerata monella mekanismilla viruksen replikaatiota.

Ensinnäkin koska DNA ei siedä urasiilia (U), sillä on järjestelmiä urasiilin ilmentymistä kohtaan: niitä irrotetaan UNG-järjestelmällä (urasiili-N-glykosidaasientsyymeillä) DNA:sta ja tämä nyhdetty DNA voidaan edelleen pilkkoa isäntäsolun DNA repair-järjestelmän (DNA korjausjärjestelmän) entsyymeillä kuten apuriini- tai apyrimidiini-endonukleaasilla ( abaasisen kohdan endonukleaasilla-1, APE1). Kun DNA on enää vain fragmentti, se ei enää integroidu eikä replikoidu.

Toiseksi, jos editoitu provirus kuitenkin selviää elossa ja pystyy integroitumaan, uusi G-A muutos DNA:n (+) säikeessä voi myös aiheuttaa viruksen transkriptin hävittämisen. Nämä muutokset voivat johtaa vaihtoehtoiseen pilkkoutumiseen ja funktionaalisesti epäkelpoihin tuotteisiin. hA3G ja gA3F omaavat tällaisiin päätteisiin erilaisia sekvenssimieltymyksiä. Kun hA3G suosii toistuvaa deoksicytidiiniä- (vastapäisessä säikeessä GG), niin hA3F suosii deoxycytidiinejä, joita seuraa deoxytymidiinit (GA) vastapäisessä säikeessä.

5.1. The mechanisms for antiviral activities of APOBEC proteins have been characterized extensively. In the absence of Vif, hA3F and hA3G are incorporated into virions. They are then transferred from producer to target cells by the virus. Following viral entry and uncoating, reverse transcription is initiated and viral minus-strand cDNA is synthesized. During this process, these APOBEC proteins attack newly synthesized minus-strand cDNAs and introduce C to U transitions , which block viral replication by several mechanisms.

First, since uracils are not tolerated in DNA, they are removed by uracil N-glycosidases (UNG) from DNA and these nicked DNA are further cleaved by the host DNA-repair enzymes like apurinic/apyrimidinic endonuclease-1 (APE1). Fragmented DNA neither integrates nor replicates.

Second, should edited proviruses survive and integrate, the new G to A changes on the plus strand DNA also create havoc on viral transcripts. These changes could lead to alternate splicing and the production of nonfunctional proteins. To these ends, hA3G and hA3F have different sequence preferences. Whereas hA3G favors repeated deoxycytidines (GG on the opposite strand), hA3F prefers deoxycytidines followed by deoxythymidines (GA on the opposite strand).

• 5.2. Spesifisia antiviraaleja interaktioita

hA3G proteiinin avainaskel sen antiviraalisuudessa on sen inkorporoituminen virioniin mukaan. Vaikka hA3G vaatii HIV-1 Gag proteiinista NC-tekijää päästäkseen kapsidikoteloon, on edelleen ristiriitoja siinä, olisiko tämä interaktio RNA-välitteinen. Koska sekä NC että hA3G pystyvät sitomaan RNA:ta, tämä rekrytoiminen heijastaisi todennäköisimmin RNA-proteiini- ja myös proteiini-proteiini-interaktioita. Näillä interaktioilla lienee laajaa spesifisyyttä siitä huolimatta, koska hA3G blokeeraa replikaatiota kaikissa kädellisten lentiviruksissa, jos Vif puuttuu ( HIV-1, HIV-2, SIV), EIAV ja HBV-viruksissa ja eräitä hiiren mobiileja geneettisiä elementtejä. Esimerkiksi hA3F omaa samaa vaikutusta HIV-2, SIV ja HBV viruksissa. hA3B ja hA3C blokeeraavat SIV. Mielenkiintoista on myös, että rotan A1, mutta ei ihmisen A1 proteiini blokeeraa HIV-1 suoraan deaminoimalla viruksen RNA:ta.

5.2. The key step for the anti-viral activity of hA3G is its incorporation into virions. Although the encapsidation of hA3G requires NC of HIV-1 Gag, it is still controversial whether this interaction is mediated by RNA. Since both NC and hA3G can bind RNA, this recruitment most likely reflects RNA-protein, as well as protein-protein, interactions. Nevertheless, since hA3G blocks the replication of all primate lentiviruses in the absence of Vif (HIV-1, HIV-2, and SIV), EIAV, HBV, and some mouse mobile genetic elements, these interactions must have broad specificities. For example, hA3F has the same effect against HIV-1, SIV and HBV and hA3B and hA3C block SIV. Of interest, the rat but not human A1 proteins block HIV-1 by directly deaminating viral RNA.

Päivitystä 2011-12-14
Jatkoa 6 APOBEC-proteiinit ja Vif_ Vif andAPOBEC proteins