調整可能なPIP2の変更による同期HIVアセンブリは、安定したGAGアンカーのPIP2要件を明らかにします

HIV-1は、感染した細胞の原形質膜（PM）に集合します。主な構造タンパク質GAGのPM関連は、そのミリストイル化MAドメインとPM PI（4,5）P2に依存しています。生細胞のPI（4,5）P2レベルの迅速に調整可能な操作を可能にする新しい化学生物学ツールを使用して、PI（4,5）P2の枯渇がGAG PMターゲティングとアセンブリサイトの形成を完全に防ぐことを示しています。予想外に、PI（4,5）P2枯渇は、PMから事前に組み立てられたGAG格子の喪失を引き起こしました。PM PI（4,5）P2のその後の回復は、新しいタンパク質合成がない場合でもアセンブリサイトの形成を再誘導し、解離したGAG分子がアセンブリの有能なままであったことを示しています。これらの結果は、PMへのGAGリクルートメントを超えたHIV-1形態形成に対するPI（4,5）P2の重要な役割を明らかにし、GAG脂質相互作用の動的平衡を示唆しています。さらに、GAG PMターゲティングの標的変調により感染性ビリオンの産生を誘導することにつながるHIV-1アセンブリの同期を可能にする実験システムを確立します。

HIV-1 assembles at the plasma membrane (PM) of infected cells. PM association of the main structural protein Gag depends on its myristoylated MA domain and PM PI(4,5)P2. Using a novel chemical biology tool that allows rapidly tunable manipulation of PI(4,5)P2 levels in living cells, we show that depletion of PI(4,5)P2 completely prevents Gag PM targeting and assembly site formation. Unexpectedly, PI(4,5)P2 depletion also caused loss of pre-assembled Gag lattices from the PM. Subsequent restoration of PM PI(4,5)P2 reinduced assembly site formation even in the absence of new protein synthesis, indicating that the dissociated Gag molecules remained assembly competent. These results reveal an important role of PI(4,5)P2 for HIV-1 morphogenesis beyond Gag recruitment to the PM and suggest a dynamic equilibrium of Gag-lipid interactions. Furthermore, they establish an experimental system that permits synchronized induction of HIV-1 assembly leading to induced production of infectious virions by targeted modulation of Gag PM targeting.