Problems of VirologyProblems of VirologyВопросы вирусологии0507-40882411-2097Central Research Institute for Epidemiology11992ArticlesСтатьиThe maturation steps of human immunodeficiency virus and the role of proteolysisСтупени созревания вируса иммунодефицита человека и роль протеолиза15022010551NO1 (2010)№1 (2010)101509062023Copyright ©; 2010, Bukrinskaya A.G., Grigoriev V.B., Korablina E.V., Guriev E.L., Vorkunova G.K.Copyright ©; 2010, Букринская А.Г., Григорьев В.Б., Кораблина Е.В., Гурьев Е.Л., Воркунова Г.К.2010Bukrinskaya A.G., Grigoriev V.B., Korablina E.V., Guriev E.L., Vorkunova G.K.Букринская А.Г., Григорьев В.Б., Кораблина Е.В., Гурьев Е.Л., Воркунова Г.К.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://virusjour.crie.ru/jour/article/view/11992

HIV-1 virions are as immature noninfectious particles lacking a central core. Shortly after budding, virions temporally mature and acquire cores and infectious activity. The cause of maturation remains poorly studied. We have revealed that the virions produced early after infection following 24-36 hours, never mature and remain noninfectious, and only virions produced 48-72 hours after infection mature. The mature virions contain 3 times more genomic viral RNA than "early" virus. The "early" virions contain the same proteolytically cleaved Gag proteins as mature virions in contrast to the accepted version. The virus protease inhibitor Indinavir sulfate (IS) fully blocks infectivity when added early after infection. The early proteolysis of Gag precursor in the infected cells and inclusion into the virions of cellularly cleaved matrix protein (cMA) are shown in the IS-treated cells. cMA is associated with genomic viral RNA.

Вирионы ВИЧ-1 почкуются как незрелые неинфекционные частицы, вскоре после почкования они "созревают" и приобретают сердцевину и инфекционную активность. Стадия созревания - наименее изученная в жизненном цикле ВИЧ-1. Мы выявили "ранний" вирус, продуцируемый через 24-36 ч после заражения клеток МТ4, который не созревает в отличие от вирионов отпочковавшихся через 48-72 ч, и содержит в 3 раза меньшее количество геномной вирусной РНК, чем зрелый вирус. Вопреки общепринятой версии в незрелом вирусе обнаружены такие же нарезанные Gag-белки, что и в зрелом вирусе. Ингибитор вирусной протеазы - индинавира сульфат (ИС) - полностью блокирует созревание вирионов при добавлении на раннем сроке после заражения. Помимо Gag-предшественника в зараженных клетках, обработанных ИС, обнаружен нарезанный в клетке матриксный белок, ассоциированный с геномной вирусной РНК.

human immunodeficiency virusinfectious activitymaturationviral proteinsviral coresproteolysisprotease inhibitorвирус иммунодефицита человекаинфекционная активностьсозреваниевирусные белкивирусные сердцевиныпротеолизингибитор протеазыВоркунова Г. К., Калнина Л. Б., Бурштейн М. Е. и др. Действие новых противовирусных препаратов на репликацию ВИЧ-1 // Вопр. вирусол. - 2009. - № 2. - С. 27-31.Bukrinskaya A., Vorkunova G., Tentzov Y. HIV-1 matrix protein p17 resides in cell nuclei in association with genomic virus RNA // AIDS Res. Hum. Retroviruses. - 1992. - Vol. 8. - P. 1795-2001.Bukrinskaya A., Brichacek B., Mann A. et al. Establishment of a functional HIV-1 reverse transcription complex involves the cytoskeleton // J. Exp. Med. - 1998. - Vol. 188. - P. 2113-2125.Bukrinskaya A. HIV-1 assembly and maturation // Arch. Virol. - 2004. - Vol. 149. - P. 1067-1082.Bukrinskaya A. HIV-1 matrix protein: a mysterious regulator of the viral life cycle // Virus Res. - 2007. - Vol. 124. - P. 1-11.Davis M., Giang G., Zhou J. et al. A mutation in the HIV-1 Gag protein destabilizes the interaction of the envelope protein subunits gp120 and gp41 // J. Virol. - 2006. - Vol. 80. - P. 2405-2417.Davis D., Yusa K., Gillim L. et al. Conserved cysteines of the HIV-1 protease are involved in regulation of polyprotein processing and viral maturation of immature virions // J. Virol. - 1999. - Vol. 73. - P. 1156-1164.Forshey B. M., von Swedler U., Sundquist W. I. et al. Formation of a HIV-1 cores of optical stability is crucial for virus replication // J. Virol. - 2002. - Vol. 76. - P. 5667-5677.Grigoriev V. B., Eskaig-Haye F., Sharova N. K. et al. Localization by immunogold labelling of HIV-1 structural proteins on Lowicryl embedded HIV-1 infected cell ultrathin sections // Submicrosc. Cytol. Pathol. - 1992. - Vol. 24. - P. 163-167.Kaplan A., Swanstrom R. HIV-1 Gag proteins are processed in two cellular departments // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1991. - Vol. 88. - P. 4528-4532.Kiernan R., Ono A., Englud G. et al. Role of matrix in an early postentry step in HIV-1 life cycle // J. Virol. - 1998. - Vol. 72. - P. 4116-4126.Krausslich H., Facke M., Heuser A. et al. The spacer peptide between HIV-1 capsid and nucleocapsid proteins is essential for ordered assembly and virus infectivity // J. Virol. - 1995. - Vol. 69. - P. 3407-3419.Pettit S., Moody M., Wehbie R. et al. The p2 domain of HIV-1 Gag regulate sequential proteolytic processing and is required to produce fulli infectious virions // J. Virol. - 1994. - Vol. 68. - P. 8017-8027.Pettit S., Clemente J., Jeung J. et al. Ordered processing of HIV-1 GagPol precursor is influenced by the context of the embedded viral protease // J. Virol. - 2005. - Vol. 79. - P. 10601-10607.Shehu-Xilaga M., Crows S., Mak J. et al. Maintenance of the GAG/GagPol ratio is important for HIV-1 RNA dimerization and viral infectivity // J. Virol. - 2001. - Vol. 75. - P. 1470-1479.Shehu-Xilaga M., Krausslich H., Swanstrom R. et al. Proteolitic processing of the p2/nucleocapsid cleavage site is critical for HIV-1 RNA dimer maturation // J. Virol. - 2001. - Vol. 75. - P. 9156-9164.Wiegers K., Rutter J., Kottler H. et al. Sequential steps in HIV particle maturation revealed by alteration of individual Gag polyprotein cleavage sites // J. Virol. - 1998. - Vol. 72. - P. 2846-2854.Zhang Y., Imamichi H., Imamichi T. et al. Drug resistance during indinavir therapy is caused by mutations in the pretease gene and in its Gag substrate cleavage sites // J. Virol. - 1997. - Vol. 71. - P. 6662-6670.