6 APOBEC-proteiinit ja Vif_ Vif andAPOBEC proteins
6.1. Vif johdattelee solun antiviraaleja ja sytokiinisignaloinnin proteiineja silppuroitumaan
Päinvastoin kuin HIV-1deltaVif, niin tavallinen wt-HIV-1( wild type) ei ole restriktiossa ”non-permisiivisissä” soluissa. Täten viruksen infektoiva tekijä Vif vastavaikuttaa hA3F ja hA3G-proteiineihin.
Viruksen Vif todella sitoo niitä ja triggeröi niiden hajoittamista viruksia tuottavassa isäntäsolussa ja täten blokeeraa niitten inkorporoitumista mukaan virionpartikkeleihin.
(Viruksen Vif tekijän strategia: ) Alunperin havaittiin, että Vif oli interaktiossa isäntäsoluproteiiniin Cul5, elongiiniB, elongiiniC ja Rbx1 kanssa muodostaen culliini-perustaisen E3-ubikitiiniligaasi kompleksin. Sillä taas oli huomattavasti samantapaisia vaikutuksia kuin SCF-kompleksilla.
Myöhemmin havaittiin, että Vif sisälsi sytokiinisignaloinnin (SOCS) boxin kaltaisen motiivin (SLQ(Y/F)LA) konservoidun suppressorin eli vaimentajan. Em motiivi taas kiinnittyy elongiiniC:hen, joka rekrytoi tekijät elongiiniB, culliini5 ja Rbx1. Tästä sitten muodostuu ElongiiniB/C-Cul5-SOCS-box (ECS) E-ubikitiiniligaasikompleksi Vif -vaikutuksesta.
Näitten interaktioitten seurauksena APOBEC- proteiinit polyubikitinyloituvat ja joutuvat hajoitetuiksi.
Samansuuntaisesti eräät tutkijaryhmät havaitsivat, että Vif triggeröi vain marginaalisesti hA3G hajoittamista, mikä viittaisi siihen, että Vif voi vetää erilleen hA3G proteiinin kapsidikoteloon menevästä joukosta degradaatiosta riippumattomallakin mekanismilla.
6.1. In contrast to HIV-1ΔVif, wild-type HIV-1 is not restricted in non-permissive cells. Thus, Vif counteracts the effects of hA3F and hA3G.
Indeed, Vif binds and triggers the degradation of these APOBEC proteins in producer cells, thus blocking their incorporation into virions .
Initially, Vif was demonstrated to interact with cellular proteins Cul5, elonginB, elonginC, and Rbx1 to form a cullin-based E3 ubiquitin ligase complex, which displays striking similarities to SCF complex.
Later, Vif was found to contain a conserved suppressor of cytokine signaling (SOCS) box-like motif (SLQ(Y/F)LA) that binds elongin C, which in turn recruits elongin B, cullin 5 and Rbx1, thus forming the ElonginB/C-Cul5-SOCS-box (ECS) E3 ubiquitin ligase complex.
As a consequence of these interactions, APOBEC proteins are polyubiquitylated and degraded.
In parallel, some groups observed that Vif triggers only a marginal degradation of hA3G, which suggested that Vif could sequester hA3G from encapsidation through a degradation-independent mechanism.
6.2.Vif inhiboi hA3GN antiviraalia funktiota lajispesifisesti
Vaikka Vif blokeeraa hA3G:n antiviraalin aktiivisuuden, sen aktiivisuus on mitä suurimmassa määrin lajispesifistä. Vif, joka on peräisin ihmisen tai simpanssin HIV-1 viruksesta blokeeraa ihmisen ja simpanssin hA3G ja chA3G antiviraalin proteiinin, mutta ei vanhan maailman apinoitten vastaavaa proteiinia.Vif joka on peräisin SIVmac blokeeraa kaikki A3G-isoformit niin ihmiseltä kuin nisäkäseläimiltä. Vif joka on peräisin SIVagm blokeeraa A3G-proteiinit vain apinoilta.
hA3F voi inaktivoitua Vif-proteiineista HIV-1, HIV-2 ja SIVmac, mutta ei SIVagm.
hA3C voi inaktivoitua Vif -proteiinista, joka on SIVmac.
Mikään Vif proteiini ei voi inaktivoida hA3B, rotan A1 tai hiiren APOBEC3(mA3).
On ponnisteltu, että voitaisiin selvittää, mikä molekulaarinen mekanismi on takana lajispesifisissä eroissa ja tutkimuksiin valittiin agmA3G, koska se muistutti eniten ihmisen hA3G-proteiinia.
Vif, joka oli HIV-1 viruksesta, epäonnistui inaktivoimaan agmA3G:tä, koska se sisältää lysiiniä (K) ennemminkin kuin aspartaattia (D) asemassa 128 (K128D), mikä on hA3G:ssä. Vaikka agmA3G ei sido Vif-proteiinia eikä eikä ole suljettu pois virionista, sellainen mutantti agmA3G, jossa on D128 aspartaatti, tulee täysin sensitiiviseksi HIV-1 viruksesta peräisin olevalle Vif-proteiinille.
Lisäksi kun on tehty käänteinen muutos, jossa on vaihdettu D aspartaatti K lysiiniksi asemassa 128 hA3G-proteiinissa, havaitaan että tällainen muuttaa proteiinin resistentiksi Vif-vaikutukselle.
Kun on tehty rakenteellisia vertailuja E. Colin vastaaviin cytidiinideaminaaseihin, on havaittu että D128 kartoittuu alfahelix-kierteen ulkonevaan silmukkaan. Koska samaa K128 lysiiniä esiintyy rhesus macaque (mac A3G) A3G-proteiinissa, sen sensitiivisyys saattaa myös olla muuttunut samanlaisesta K128D substituutiosta.
Vaikka nämä tutkimukset osoittavat todeksi keskinäistä korrelaatiota HIV-1 viruksen infektoivan Vif proteiinin kyvyssä neutraloida APOBEC proteiineja ja viruksen replikaatiossa, ei kuitenkaan pidetä todennäköisenä, että Vif olisi vastuussa nisäkäslentiviruksen leviämisestä uusiin isäntälajeihin, vaikka APOBEC proteiinit ovatkin lajispesifisiä Vif-proteiinille.
6.2. Although Vif blocks the antiviral activity of hA3G, its activity is highly species-specific.
Additionally Vif from HIV-1 blocks A3G proteins from humans and chimpanzees (hA3G and chA3G), but not from old world monkeys, Vif from SIVmac blocks all A3G isoforms from human and non-human primates, and Vif from SIVagm only blocks A3G proteins from monkeys.
In addition, hA3F can be inactivated by Vif proteins from HIV-1, HIV-2, and SIVmac, but not from SIVagm .
Moreover, the hA3C can be inactivated by Vif from SIVmac
and no Vif protein can inactivate the hA3B, rat A1, or mouse APOBEC3 (mA3) proteins.
Efforts have been made to uncover the molecular mechanisms of these species-specific differences, and agmA3G was chosen because it is most similar to hA3G.
It was found that Vif from HIV-1 fails to inactivate agmA3G because it contains a lysine rather than aspartate at position 128 (K128D), which is found in hA3G. Although agmA3G neither binds Vif nor is excluded from virions, the mutant agmA3G protein bearing D128 becomes fully sensitive to Vif from HIV-1.
In addition, the reciprocal exchange of D for K at position 128 in hA3G renders it resistant to Vif.
Structural comparisons with the related cytidine deaminases from E.coli reveal that D128 maps to an α-helical turn on an exposed loop. Since the same K128 residue also exists in A3G from rhesus macaque (macA3G), its sensitivity might also be altered with a similar K128D substitution.
Although these studies established the correlation between the ability of Vif to neutralize APOBEC proteins and viral replication, it is unlikely that these species-specific susceptibilities of APOBEC proteins to Vif are responsible for the transmission of primate lentiviruses to new host species.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar