Các bản sao đối kháng HTLV-I khởi đầu tại 3'LTR có sự splicing thay thế và polyadenyl hóa
Tóm tắt
Việc phiên mã đối kháng trong các retrovirus đã được gợi ý cho cả HIV-1 và HTLV-I, mặc dù sự tồn tại và khả năng mã hóa của các bản sao này vẫn còn gây tranh cãi. Cần có sự mô tả kỹ lưỡng để chứng minh sự tồn tại của những bản sao này và hiểu rõ vai trò của chúng trong sinh học retrovirus.
Báo cáo này cung cấp sự mô tả hoàn chỉnh đầu tiên về một bản sao retrovirus phiên mã đối kháng mã hóa protein HBZ HTLV-I được mô tả trước đó. Trong nghiên cứu này, chúng tôi chỉ ra rằng các bản sao mã hóa HBZ bắt đầu tại vùng lặp lại đầu cuối dài 3' (LTR) ở một số vị trí và bao gồm hai biến thể splicing thay thế (SP1 và SP2). Sự biểu hiện của biến thể splicing HBZ phong phú nhất (SP1) có thể được phát hiện trong các dòng tế bào nhiễm HTLV-I khác nhau và quan trọng là trong các clone tế bào được lấy từ bệnh nhân nhiễm HTLV-I. Quá trình polyadenyl hóa RNA HBZ diễn ra cách codon dừng của HBZ 1450 nucleotide gần với một tín hiệu polyA điển hình. Chúng tôi cũng xác định rằng quá trình dịch mã chủ yếu bắt đầu từ exon đầu tiên nằm trong 3' LTR và rằng isoform HBZ được sản xuất từ biến thể splicing SP1 cho thấy khả năng ức chế kích hoạt phiên mã phụ thuộc vào Tax và c-Jun.
Những kết quả này khẳng định sự tồn tại của quá trình phiên mã đối kháng trong các retrovirus, điều này có khả năng đóng vai trò trong bệnh sinh liên quan đến HTLV-I thông qua tổng hợp protein HBZ.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Lavorgna G, Dahary D, Lehner B, Sorek R, Sanderson CM, Casari G: In search of antisense. Trends Biochem Sci. 2004, 29: 88-94. 10.1016/j.tibs.2003.12.002.
Vanhee-Brossollet C, Vaquero C: Do natural antisense transcripts make sense in eukaryotes?. Gene. 1998, 211: 1-9. 10.1016/S0378-1119(98)00093-6.
Knee R, Murphy PR: Regulation of gene expression by natural antisense RNA transcripts. Neurochem Int. 1997, 31: 379-392. 10.1016/S0197-0186(96)00108-8.
Larocca D, Chao LA, Seto MH, Brunck TK: Human T-cell leukemia virus minus strand transcription in infected T-cells. Biochem Biophys Res Commun. 1989, 163: 1006-1013. 10.1016/0006-291X(89)92322-X.
Vanhee-Brossollet C, Thoreau H, Serpente N, D'Auriol L, Levy JP, Vaquero C: A natural antisense RNA derived from the HIV-1 env gene encodes a protein which is recognized by circulating antibodies of HIV+ individuals. Virology. 1995, 206: 196-202. 10.1016/S0042-6822(95)80034-4.
Peeters A, Lambert PF, Deacon NJ: A fourth Sp1 site in the human immunodeficiency virus type 1 long terminal repeat is essential for negative-sense transcription. J Virol. 1996, 70: 6665-6672.
Michael NL, Vahey MT, d'Arcy L, Ehrenberg PK, Mosca JD, Rappaport J, Redfield RR: Negative-strand RNA transcripts are produced in human immunodeficiency virus type 1-infected cells and patients by a novel promoter downregulated by Tat. J Virol. 1994, 68: 979-987.
Miller RH: Human immunodeficiency virus may encode a novel protein on the genomic DNA plus strand. Science. 1988, 239: 1420-1422.
Bukrinsky MI, Etkin AF: Plus strand of the HIV provirus DNA is expressed at early stages of infection. AIDS Res Hum Retroviruses. 1990, 6: 425-426.
Bentley K, Deacon N, Sonza S, Zeichner S, Churchill M: Mutational analysis of the HIV-1 LTR as a promoter of negative sense transcription. Arch Virol. 2004, 149: 2277-2294. 10.1007/s00705-004-0386-8.
Gaudray G, Gachon F, Basbous J, Biard-Piechaczyk M, Devaux C, Mesnard JM: The complementary strand of the human T-cell leukemia virus type 1 RNA genome encodes a bZIP transcription factor that down-regulates viral transcription. J Virol. 2002, 76: 12813-12822. 10.1128/JVI.76.24.12813-12822.2002.
Miyoshi I, Kubonishi I, Yoshimoto S, Akagi T, Ohtsuki Y, Shiraishi Y, Nagata K, Hinuma Y: Type C virus particles in a cord T cell line derived by co-cultivating normal human cord leukocytes and human leukaemic T cells. Nature. 1981, 294: 770-771. 10.1038/294770a0.
Poiesz B, Ruscetti FW, Gazdar AF, Bunn PA, Minna JD, Gallo RC: Detection and isolation of type C retrovirus particles from fresh and cultured lymphocytes of a patient with cutaneous T-cell lymphoma. Proc Natl Acad Sci USA. 1980, 77: 7415-7419.
Yoshida M, Miyoshi I, Hinuma Y: Isolation and characterization of retrovirus from cell lines of human adult T-cell leukemia and its implication in the disease. Proc Natl Acad Sci USA. 1982, 79: 2031-2035.
Gessain A, Barin F, Vernant JC, Gout O, Maurs L, Calender A, de The G: Antibodies to human T-lymphotropic virus type-I in patients with tropical spastic paraparesis. Lancet. 1985, 2: 407-410. 10.1016/S0140-6736(85)92734-5.
Osame M, Usuku K, Izumo S, Ijichi N, Amitani H, Igata A, Matsumoto M, Tara M: HTLV-I associated myelopathy, a new clinical entity. Lancet. 1986, 1: 1031-1032. 10.1016/S0140-6736(86)91298-5.
Rodgers-Johnson P, Gajdusek DC, Morgan OS, Zaninovic V, Sarin PS, Graham DS: HTLV-I and HTLV-III antibodies and tropical spastic paraparesis. Lancet. 1985, 2: 1247-1248. 10.1016/S0140-6736(85)90778-0.
Basbous J, Arpin C, Gaudray G, Piechaczyk M, Devaux C, Mesnard JM: The HBZ factor of human T-cell leukemia virus type I dimerizes with transcription factors JunB and c-Jun and modulates their transcriptional activity. J Biol Chem. 2003, 278: 43620-43627. 10.1074/jbc.M307275200.
Matsumoto J, Ohshima T, Isono O, Shimotohno K: HTLV-1 HBZ suppresses AP-1 activity by impairing both the DNA-binding ability and the stability of c-Jun protein. Oncogene. 2005, 24: 1001-1010. 10.1038/sj.onc.1208297.
Thebault S, Basbous J, Hivin P, Devaux C, Mesnard JM: HBZ interacts with JunD and stimulates its transcriptional activity. FEBS Lett. 2004, 562: 165-170. 10.1016/S0014-5793(04)00225-X.
Arnold J, Yamamoto B, Li M, Phipps AJ, Younis I, Lairmore MD, Green PL: Enhancement of infectivity and persistence in vivo by HBZ, a natural antisense coded protein of HTLV-1. Blood. 2006, [Epub ahead of print]-
Briquet S, Richardson J, Vanhee-Brossollet C, Vaquero C: Natural antisense transcripts are detected in different cell lines and tissues of cats infected with feline immunodeficiency virus. Gene. 2001, 267: 157-164. 10.1016/S0378-1119(01)00404-8.
Corcelette S, Masse T, Madjar JJ: Initiation of translation by non-AUG codons in human T-cell lymphotropic virus type I mRNA encoding both Rex and Tax regulatory proteins. Nucleic Acids Res. 2000, 28: 1625-1634. 10.1093/nar/28.7.1625.
Satou Y, Yasunaga J, Yoshida M, Matsuoka M: HTLV-I basic leucine zipper factor gene mRNA supports proliferation of adult T cell leukemia cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006, 103: 720-725. 10.1073/pnas.0507631103.
Zhao J, Hyman L, Moore C: Formation of mRNA 3' ends in eukaryotes: mechanism, regulation, and interrelationships with other steps in mRNA synthesis. Microbiol Mol Biol Rev. 1999, 63: 405-445.
Hivin P, Frederic M, Arpin-Andre C, Basbous J, Gay B, Thebault S, Mesnard JM: Nuclear localization of HTLV-I bZIP factor (HBZ) is mediated by three distinct motifs. J Cell Sci. 2005, 118: 1355-1362. 10.1242/jcs.01727.
Briquet S, Vaquero C: Immunolocalization studies of an antisense protein in HIV-1-infected cells and viral particles. Virology. 2002, 292: 177-184. 10.1006/viro.2001.1224.
Tagieva NE, Vaquero C: Expression of naturally occurring antisense RNA inhibits human immunodeficiency virus type 1 heterologous strain replication. J Gen Virol. 1997, 78 ( Pt 10): 2503-2511.
Kim JH, McLinden RJ, Mosca JD, Vahey MT, Greene WC, Redfield RR: Inhibition of HIV replication by sense and antisense rev response elements in HIV-based retroviral vectors. J Acquir Immune Defic Syndr Hum Retrovirol. 1996, 12: 343-351.
Kimata JT, Wong FH, Wang JJ, Ratner L: Construction and characterization of infectious human T-cell leukemia virus type 1 molecular clones. Virology. 1994, 204: 656-664. 10.1006/viro.1994.1581.
Zhao TM, Robinson MA, Bowers FS, Kindt TJ: Characterization of an infectious molecular clone of Human T-cell Leukemia Virus type I. J Virol. 1995, 69: 2024-2030.
Langlois M, Audet B, Legault E, Pare ME, Ouellet M, Roy J, Dumais N, Mesnard JM, Rothstein DM, Marriott SJ, Tremblay MJ, Barbeau B: Activation of HTLV-I gene transcription by protein tyrosine phosphatase inhibitors. Virology. 2004, 329: 395-411.
Fortin JF, Cantin R, Lamontagne G, Tremblay M: Host-derived ICAM-1 glycoproteins incorporated on human immunodeficiency virus type 1 are biologically active and enhances viral infectivity. J Virol. 1997, 71: 3588-3596.
Lemasson I, Thebault S, Sardet C, Devaux C, Mesnard JM: Activation of E2F-mediated transcription by human T-cell leukemia virus type I Tax protein in a p16(INK4A)-negative T-cell line. J Biol Chem. 1998, 273: 23598-23604. 10.1074/jbc.273.36.23598.