HIV-1複製におけるトポイソメラーゼIの役割

霊長類起源の細胞に対するHIV-1の細胞熱帯の制限に関与するメカニズムは、明確に定義されていない。しかし、多くの研究では、これが細胞受容体またはウイルスの侵入のレベルだけでなく、ウイルス複製の多くの追加段階とその後の段階で決定されることが示されています。最近、HIV-1 RNAの逆転写は、GAGエンコードされたヌクレオカプシドp15タンパク質と細胞トポイソメラーゼ1の関連によって著しく増強されることを報告しました。本研究では、ウイルス複製中の細胞トポイソメラーゼIの動員が今では調査しています。HIV-1の細胞熱帯を決定する上で重要。安定したマウス細胞株L929を使用して、ヒトCD4とトポイソメラーゼIの両方を発現するため、感染後に効果的なプロビラルDNA合成が発生したことが実証できます。対照的に、ヒトCD4プロビラルDNA合成のみを発現する細胞では検出されませんでした。さらに、ウイルス侵入を完全にサポートするために、T細胞熱帯HIV-1の感染のウイルス侵入段階としてアクセサリー因子として機能することが知られているタンパク質であるフューシンが共発現しています。しかし、HIV-1感染後に子孫ウイルスは検出できませんでした。これらの結果は、in vivoでの逆転写が細胞トポイソメラーゼIの存在に大きく依存していることを示唆しており、この酵素の関与がHIV-1複製であるという見解を支持しています。さらに、この調査結果は、特定されたままである他の要因が、非霊長類細胞のHIV-1複製の制限に関与していることを示唆しています。

The mechanisms involved in the restriction of the cellular tropism of HIV-1 to cells of primate origin remain to be clearly defined. However, a number of studies have shown that this is determined not only at the level of the cellular receptor(s) or virus entry, but at a number of additional and later stages in virus replication. We have recently reported that the reverse transcription of HIV-1 RNA is markedly enhanced by the association of the gag encoded nucleocapsid p15 protein and cellular topoisomerase 1. In the present study we have now investigated if the recruitment of cellular topoisomerase I during virus replication is important in determining the cellular tropism of HIV-1. Employing a stable murine cell line, L929, expressing both human CD4 and topoisomerase I, it could be demonstrated that effective proviral DNA synthesis occurred following infection. In contrast in cells expressing only human CD4 proviral DNA synthesis was not detected. In addition we have co-expressed fusin, a protein known to act as an accessory factor as the virus entry stage in infection of T cell tropic HIV-1, to support viral entry completely. However no progeny virus could be detected after HIV-1 infection. These results suggest that reverse transcription in vivo is critically dependent on the presence of cellular topoisomerase I, and support the view that involvement of this enzyme is in HIV-1 replication. Moreover the findings suggest that other factors which remained to be identified, are involved in restricting HIV-1 replication in non-primate cells.