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TRIM5α选择性结合限制性敏感的逆转录病毒衣壳

Retrovirology体积2，文章号:40（2005）引用本文

摘要

TRIM5是一种有效的逆转录病毒抑制剂，靶向携带特定衣壳(CA)残基的病毒。在大多数灵长类物种中，逆转录病毒的限制需要TRIM5 α-亚型特有的c端SPRY结构域，但易感病毒被识别和靶向限制的机制尚不清楚。在这里，我们表明TRIM5α以spry依赖的方式结合来自洗涤剂剥离病毒粒子的逆转录病毒CA，并具有足够的鉴别能力，以解释限制的精细特异性。

发现

两项独立的筛选发现TRIM5是一种有效的逆转录病毒限制元件，可在进入灵长类细胞后靶向选定的病毒[1，2］．限制特异性的生化基础仅在猫头鹰猴的细胞中很明显，其中HIV-1 CA被c端亲环蛋白结构域识别，该结构域是该属TRIM5同源物所特有的[2- - - - - -4］．在包括人类和猕猴在内的所有其他灵长类动物中，TRIM5α亚型赋予了ca特异性的有效限制[1，5- - - - - -9]，它拥有一个c端SPRY域[10］．TRIM5α选择含有特定ca的逆转录病毒进行限制的机制尚不清楚，尽管TRIM5α SPRY结构域是限制所必需的，而SPRY氨基酸残基的变化决定了给定TRIM5α同源物的ca特异性[9，11- - - - - -13］．

传统的生化和双杂交实验未能检测到TRIM5α与CA之间的相互作用(SS和JL，未发表数据)。非传染性病毒样颗粒饱和trim5 α介导的酶切的观察[14]，但前提是粒子具有限制敏感病毒的成熟核心[15，16]表明TRIM5α SPRY结构域识别易感病毒粒子核心特有的复杂结构。与该模型一致，在靶细胞内的表达呕吐，gag pol,或呕吐编码CA、CA- nc或泛素-CA- nc融合的片段，未能阻断限制活性(David Sayah和JL，未发表数据)。

洗涤剂可将逆转录病毒粒子核心从病毒膜包膜中解放出来[17］．用几种不同的洗涤剂制备HIV-1病毒粒子核心，并与重组TRIM5正配物混合。亲和层析富集TRIM5后，CA与猫头鹰猴TRIMCypA相关，其他方法报道[3.，4]，但没有同样有效的HIV-1限制因子恒河猴TRIM5α (SS和JL，未发表的数据)。

然后我们选择小鼠白血病病毒(MLV)进行研究，因为相对于HIV-1, MLV CA仍然与病毒逆转录(RT)和前整合复合物密切相关[18，19］．在CA残基110处含有精氨酸的MLV菌株(所谓的N-MLV)对人TRIM5α的限制高度敏感，而在此位置含有谷氨酸的MLV病毒粒子(B-MLV)则完全抵抗限制[5- - - - - -8］．

如前所述，VSV g型伪N型和b型MLV病毒粒子的产生[20.]和非限制性归一化后亩dunni在HeLa细胞上，N-MLV的传染性大约比B-MLV低100倍(图1)．然后在293T细胞中产生全长人TRIM5α作为gst融合蛋白，并与纯化的N-MLV病毒粒子混合。CAp30是MLV的主要核心蛋白成分，与TRIM5α相关(图1 b)．B-MLV病毒粒子的CAp30与TRIM5α不相关(图1 b)表明TRIM5α结合对限制敏感CA是特异性的。CAp30与缺乏SPRY结构域的TRIM5不相关(图1 b)，表示ca识别需要spry域。

图1
图1

人TRIM5α结合限制性MLV病毒粒子的CA。(A)在非限制性的RT活性和传染性归一化后，用VSV g -伪型、N-和b -亲性MLV-GFP载体感染HeLa细胞亩dunni尾巴成纤维细胞。流式细胞术检测感染(gfp阳性)细胞的百分比。(B)用全长TRIM5α或缺乏SPRY结构域的TRIM5编码谷胱甘肽s -转移酶(GST)融合质粒转染293T细胞。将细胞裂解(50 mM Tris pH 8.0, 150 mM NaCl, 1% NP-40, 0.1% SDS)，并在4°C下与通过25%蔗糖加速浓缩的病毒粒子(N-MLV或B-MLV)混合2小时。GST融合物和相关蛋白富集在谷胱甘肽-sepharose珠上，并用山羊抗mlv CA抗体(CA拉出)或抗GST抗体(底部面板)进行免疫印迹。用抗mlv CA抗体(CA输入)检测结合反应中剩余的未结合CA。融合到GST的TRIM5蛋白结构域如图所示:RF，无名指;BB, B盒;CC,卷曲螺旋。

全尺寸图像

因此，逆转录病毒限制的特异性似乎是由TRIM5α在需要SPRY结构域的过程中与CA结合决定的。事实上，TRIM5α可以识别由被清洁剂剥离的病毒粒子核心所呈现的逆转录病毒CA，但不能识别游离CA蛋白，这表明SPRY结构域可以识别多聚体CA的复杂表面。一旦限制敏感病毒的核心被SPRY结构域挑出，TRIM5α就会阻断逆转录病毒RT [1一种有待阐明的机制。我们的发现使我们更接近于了解TRIM5α的强效抗病毒活性如何被利用来阻止人类感染HIV-1。

缩写

hiv - 1:

人类免疫缺陷病毒

MLV:

小鼠白血病病毒

修剪:

三部基序蛋白

RT:

逆转录酶

CA:

逆转录病毒衣壳蛋白

销售税:

谷胱甘肽S-transferase

射频:

无名指域

BB:

B框域

答:

卷曲螺旋域。

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这项工作由NIH资助AI 36199给J.L.

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  1. 美国纽约，10032,HHSC 1502，西168街701号，哥伦比亚大学内科和外科医生学院微生物和医学系

    莎拉·塞巴斯蒂安和杰瑞米·鲁班

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作者声明他们没有相互竞争的利益。

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SS和JL构思了实验并撰写了手稿。党卫军进行了实验室工作。两位作者都阅读并批准了最终的手稿。

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Sebastian, S.， Luban, J. TRIM5α选择性结合限制性敏感的逆转录病毒衣壳。Retrovirology2， 40(2005)。https://doi.org/10.1186/1742-4690-2-40

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  • 小鼠白血病病毒
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Retrovirology

ISSN: 1742 - 4690

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