ヒト免疫不全ウイルスのタンパク質エンコード遺伝子に埋め込まれたヒトマイクロRNA様配列の同定

背景：マイクロRNA（miRNA）は、3 '非翻訳領域（3'UTR）に結合することにより遺伝子発現を調節する、非常に保存された短い（18-22 NTS）、非コードRNA分子です。多数の細胞マイクロRNAは癌を含むさまざまな疾患の進行に関連していますが、レトロウイルスに関連するmiRNAは十分に特徴付けられていません。ここでは、いくつかのHIV-1ゲノムのコーディング領域におけるmicroRNA様配列の識別を報告します。 結果：以前のプロテオミクスおよびバイオインフォマティクス研究に基づいて、in vitroでCD4+ T細胞のHIV感染中に調節不全になっている複数のタンパク質のmRNAに結合すると予測される8つの細胞miRNAを特定しました。これらの8つのmiRNAの全長および成熟配列のin silico分析と、グローバルデータベースのすべてのゲノムおよびサブ遺伝子株のすべてのゲノムおよびサブ遺伝子シーケンスとの比較は、成熟したHSA-MIR-195シーケンスの最初の18/18シーケンス（短い種子シーケンスを含む）が完全に（100％）、または1つのMismatid fied fied fied fied fied fied fied fied fied fired（100％）、アフリカのゲノム。さらに、ENVおよびいくつかのHIV-1株のGAG-POLエンコーディング領域内で、相同性の減少とともに、他の4つのmiRNA様配列（HSA-MIR-30D、HSA-MIR-30E、HSA-MIR-374A、およびHSA-MIR-424）を特定しました。HIV-1ゲノム内のENVのmiRNAホモログのマッピングは、これらの配列を、V1、V2、V4、およびV5と指定されたENV糖タンパク質GP120の機能的に重要な可変領域に局在しました。 結論：microRNA様配列は、いくつかのHIV-1ゲノムのタンパク質をコードする領域に埋め込まれていると結論付けています。HIV-1エンベロープのV1からV5領域には、免疫応答、ウイルス中和、疾患の進行に重要な特定のよく特徴のドメインが含まれていることを考えると、HIV-1ゲノム内の新たに発見されたmiRNA様シーケンスが、宿主の免疫応答を吸収することにより、宿主の免疫応答を吸収することにより、宿主の免疫応答を吸収することで宿主の耐えられた存在性を維持することにより、宿主の免疫応答を保存することで、宿主の耐えられた存在に耐えることにより、新しく発見されたmiRNA様シーケンスが進化した可能性があることを提案します。

BACKGROUND: MicroRNAs (miRNAs) are highly conserved, short (18-22 nts), non-coding RNA molecules that regulate gene expression by binding to the 3' untranslated regions (3'UTRs) of mRNAs. While numerous cellular microRNAs have been associated with the progression of various diseases including cancer, miRNAs associated with retroviruses have not been well characterized. Herein we report identification of microRNA-like sequences in coding regions of several HIV-1 genomes. RESULTS: Based on our earlier proteomics and bioinformatics studies, we have identified 8 cellular miRNAs that are predicted to bind to the mRNAs of multiple proteins that are dysregulated during HIV-infection of CD4+ T-cells in vitro. In silico analysis of the full length and mature sequences of these 8 miRNAs and comparisons with all the genomic and subgenomic sequences of HIV-1 strains in global databases revealed that the first 18/18 sequences of the mature hsa-miR-195 sequence (including the short seed sequence), matched perfectly (100%), or with one nucleotide mismatch, within the envelope (env) genes of five HIV-1 genomes from Africa. In addition, we have identified 4 other miRNA-like sequences (hsa-miR-30d, hsa-miR-30e, hsa-miR-374a and hsa-miR-424) within the env and the gag-pol encoding regions of several HIV-1 strains, albeit with reduced homology. Mapping of the miRNA-homologues of env within HIV-1 genomes localized these sequence to the functionally significant variable regions of the env glycoprotein gp120 designated V1, V2, V4 and V5. CONCLUSIONS: We conclude that microRNA-like sequences are embedded within the protein-encoding regions of several HIV-1 genomes. Given that the V1 to V5 regions of HIV-1 envelopes contain specific, well-characterized domains that are critical for immune responses, virus neutralization and disease progression, we propose that the newly discovered miRNA-like sequences within the HIV-1 genomes may have evolved to self-regulate survival of the virus in the host by evading innate immune responses and therefore influencing persistence, replication and/or pathogenicity.