HIV-1 TARエレメントの非対称処理を通じて放出される機能的マイクロRNAの識別

ヒト免疫不全ウイルス1型（HIV-1）とRNAサイレンシング経路との相互作用は複雑で多面的です。効率的なウイルス転写およびウイルス遺伝子発現のTATを介したトランス活性化をサポートするために不可欠であるトランス活性化応答性（TAR）要素は、HIV-1に由来するすべての転写産物の5 '端にある構造化されたRNAです。ここでは、この要素は培養HIV-1感染細胞株およびHIV-1感染ヒトCD4+ Tリンパ球のマイクロRNA（miRNA）の源であると報告します。プライマーエクステンションとリボヌクレアーゼ（RNase）保護アッセイを使用して、モデルHIV-1転写産物、すなわちmiR-TAR-5PおよびmiR-TAR-3Pに由来するTAR miRNAデュプレックスの両方のストランドを描写しました。in vitro RNaseアッセイは、TARのベースに自由な3 '四肢がないことが、in vivoでの処理反応性の低いことに寄与する可能性があることを示しています。MiR-TAR-5PとMiR-TAR-3Pの両方が、積分miRNA誘導RNAサイレンシング機械を必要とするプロセスにおけるダウンレギュレートされたtar miRNAセンサー活性の両方です。MiR-TAR-3Pは、おそらくRNase III DicerによるHIV-1 TAR RNAからの優先的な放出により、優れた遺伝子のダウン調節効果を発揮しました。私たちの研究は、HIV-1転写産物のTAR要素が、Dicerによる非対称処理時に機能的に有能なmiRNAを放出し、それによってウイルスmiRNA生合成に関する新しい洞察を提供することを示唆しています。

The interaction between human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) and RNA silencing pathways is complex and multifaceted. Essential for efficient viral transcription and supporting Tat-mediated transactivation of viral gene expression, the trans-activation responsive (TAR) element is a structured RNA located at the 5' end of all transcripts derived from HIV-1. Here, we report that this element is a source of microRNAs (miRNAs) in cultured HIV-1-infected cell lines and in HIV-1-infected human CD4+ T lymphocytes. Using primer extension and ribonuclease (RNase) protection assays, we delineated both strands of the TAR miRNA duplex deriving from a model HIV-1 transcript, namely miR-TAR-5p and miR-TAR-3p. In vitro RNase assays indicate that the lack of a free 3' extremity at the base of TAR may contribute to its low processing reactivity in vivo. Both miR-TAR-5p and miR-TAR-3p down-regulated TAR miRNA sensor activity in a process that required an integral miRNA-guided RNA silencing machinery. miR-TAR-3p exerted superior gene downregulatory effects, probably due to its preferential release from HIV-1 TAR RNA by the RNase III Dicer. Our study suggests that the TAR element of HIV-1 transcripts releases functionally competent miRNAs upon asymmetrical processing by Dicer, thereby providing novel insights into viral miRNA biogenesis.