गैग के लिए युबिक्विटिन संयोजन ESCRT-माध्यमित HIV-1 बुडिंग के लिए आवश्यक है

पृष्ठभूमि: HIV-1 कोशिकाओं से रिलीज़ के लिए मेज़बान ESCRT पर निर्भर करता है। HIV-1 गैग सीधे TSG101 या Alix से बंधकर ESCRT से जुड़ता है। ESCRT भी एंडोसोम के माध्यम से युबिक्विटिनेटेड मेम्ब्रेन प्रोटीन को छांटते हैं ताकि उनकी लाइसोसोमल विघटन में सहायता मिल सके। ESCRT द्वारा युबिक्विटिनेटेड प्रोटीन को पहचानने और प्रोसेस करने की क्षमता यह सुझाव देती है कि ESCRT-निर्भर वायरल रिलीज़ भी युबिक्विटिनेशन द्वारा नियंत्रित हो सकता है। हालांकि गैग और ESCRT दोनों किसी स्तर पर युबिक्विटिनेशन से गुजरते हैं, वायरल रिलीज़ के लिए युबिक्विटिन की आवश्यकता का निर्णायक प्रदर्शन अनुपस्थित है। यहाँ हम वायरल बुडिंग स्थानों पर युबिक्विटिनेशन को दबाते हैं, जिससे कि हरपेस सिंप्लेक्स UL36 डिउबिक्विटिनेटिंग एंजाइम (DUb) का उत्प्रेरक डोमेन TSG101, Alix, या Gag के साथ फ्यूज़ किया जाता है। परिणाम: DUb-TSG101 का अभिव्यक्ति Alix-स्वतंत्र HIV-1 रिलीज़ को दबा दिया और वायरल कण कोशिका की सतह से जुड़े रहे। DUb-TSG101 का MoMLV या EIAV, जो कि ESCRT मशीनरी पर निर्भर करते हैं, के बुडिंग पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा। Alix-निर्भर वायरस रिलीज़ जैसे EIAV का, और TSG101 तक पहुंच की कमी वाले HIV-1 का, इसके विपरीत, DUb-Alix के सह-अभिव्यक्ति द्वारा नाटकीय रूप से अवरुद्ध किया गया। अंततः, Gag-DUb वायरस रिलीज़ का समर्थन करने में असमर्थ था और जंगली प्रकार HIV-1 की रिलीज़ में प्रमुखता से हस्तक्षेप किया। UL36 का फ्यूज़ Alix, TSG101, या Gag के साथ इंटरैक्शन को प्रभावित नहीं करता था और UL36 फ्यूज़ के सभी अवरोधक प्रभाव को तब समाप्त कर दिया गया जब इसकी उत्प्रेरक गतिविधि को समाप्त कर दिया गया। तदनुसार, Alix, TSG101 और Gag ने निष्क्रिय UL36 से फ्यूज होकर अपने अनफ्यूज़ वाले समकक्षों का कार्यात्मक प्रतिस्थापन किया। दिलचस्प बात यह है कि Nedd4-2s युबिक्विटिन लिगेस का सह-अभिव्यक्ति DUb-TSG101 की HIV-1 रिलीज़ को अवरुद्ध करने की क्षमता को दबा देता है जबकि मेम्ब्रेन पर detectable Gag युबिक्विटिनेशन को भी पुनर्स्थापित करता है। इसी प्रकार, Gag-Ub फ्यूज़ प्रोटीन का वाइरियंस में समावेशन DUb-ESCRT अवरोधक प्रभाव को हटा देता है। इसके विपरीत, Nedd4-2s ने Gag-DUb द्वारा उत्पन्न अवरोध को दबाया नहीं, बावजूद इसके कि TSG101/ESCRT-I को वायरस बुडिंग स्थलों पर मजबूत युबिक्विटिनेशन से पुनर्स्थापित किया गया। निष्कर्ष: ये अध्ययन ESCRT-निर्भर वायरल रिलीज़ में युबिक्विटिन के लिए एक आवश्यक और प्राकृतिक भूमिका का प्रदर्शन करते हैं और Gag के युबिक्विटिनेशन के लिए एक महत्वपूर्ण भूमिका का संकेत देते हैं, न कि ESCRT के युबिक्विटिनेशन के लिए।