$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
ВИЧ-1 репликации в клетке-мишени включает в себя несколько этапов, в широком смысле, сгруппированных в два этапа: ранние и поздние события. Ранние события начинают , когда ВИЧ-1 последовательно связывается с поверхностным рецептором клетки - мишени CD4 и один из двух корецепторами (CCR5 или CXCR4) 1. Следовательно, вирус-клеточных мембран взрыватель, и вирусный капсид (СА) ядро высвобождается в цитоплазму 2. Ядро СА содержит вирусную геномную одноцепочечной РНК (ssRNA) и несколько белков, как вирусными и клеточными по своему происхождению. CA-ассоциированных вирусные белки включают обратной транскриптазы (RT) и интегразы (IN), двух ферментов, которые опосредуют важные шаги в ходе ранних событий в репликации вируса. RT и IN функции в контексте нуклеопротеидных комплексов, а именно с обратной транскрипцией комплекс (РТК) и пре-интеграционного комплекса (ПОС), соответственно 3, 4, 5 , 6. Концы вирусного генома ssRNA гавани концевого повтора (R) элементов примыкающие к уникальной последовательности U5 (на 5'-конце) и U3 (на 3'-конце). RTC преобразует вирусный геном ssRNA в двухцепочечной (DS) ДНК-копии (vDNA). Этот обратный процесс транскрипции также приводит к дублированию U5 и U3 последовательностей, таким образом , генерируя длинные концевые повторы (LTR) на обоих концах vDNA 7, 8. Впоследствии КВС-ассоциирована в катализирует два последовательных биохимических реакций , которые позволяют интеграцию vDNA в хромосому хозяина 9, 10, 11. Во- первых, в цитоплазме, В мультимеры участвовать оба Ltrs 12 и расщепляют динуклеотид от каждого из 3'-концевых. Этот 3'-конце обработки генерирует гидроксильную группу на каждом 3'-конце (CA ОН) от vDNA.Затем ПИК трафиков к ядру, где в использует vDNA CA ОН в качестве нуклеофильного агента, чтобы отрезать обе нити хромосомной ДНК в шахматном порядке. Одновременно в координационно сростков оба конца vDNA к результирующим фосфодиэфирной связи на противоположных нитей в хромосомную ДНК. После этой стадии переноса цепи, клетка-хозяин машины удаляет два неспаренных нуклеотида на концах 5 'vDNA и ремонт вытекающие отсюда одноцепочечные пробелы на стыке сайта интеграции. Первые события, таким образом, завершаются с созданием интегрированной ДНК-копии (провирусной) от ВИЧ-1 генома. Провирус обеспечивает подходящую среду для эффективной экспрессии вирусного гена, который инициирует последующие события, в том числе экспрессию вирусных-кодируемых белков; сборка незрелого вируса; и подающий надежды, выпуск и созревание в инфекционных вирионов 13.
Очищенный рекомбинантный ретровирусный В компетентенпроводить в лабораторных условиях , оба вида деятельности для обработки и переноса цепи 3'-конец на экзогенно ДНК LTR-как субстрат. Биохимические исследования с использованием такого очищенного рекомбинантного IN выявили критические аспекты vDNA интеграции 14, 15, 16, 17. Тем не менее, в отличие от естественной инфекции, эта биохимическая реакция в пробирке не поддерживает согласованную интеграцию обоих концов субстратной ДНК в ДНК - мишени. В противоположность этому, ретровирусные ТОС, выделенные из остро инфицированных клеток скоординированно интегрировать оба конца эндогенных vDNA в гетерологичной ДНК-мишени. Это привело к широкому распространению и последующих уточнений Vitro интеграции (IVI) анализов I N с использованием выделенных родных ОСТО.
В первом сообщалось ретровирусов IVI анализа цитоплазматические экстракты из клеток, инфицированных рекомбинантным мышинойЛейкоз Вирус (MLV) укрывает ген кишечной палочки supF в его LTR служил в качестве источника активности IN, и ДНК мутантного фага лямбда неполноценный в литического роста был экзогенно в качестве ДНК - мишени. Успешная интеграция рекомбинантной ДНК MLV скопировать в ДНК фага и последующее supF выражение привело к восстановлению бляшкообразующих способности рекомбинантных фагов. Тем не менее, эта стратегия эксперимента является трудоемким и меры по интеграции косвенным образом. Для решения таких предостережений, Южный непрямое мечение по концам блот на основе, которая квантифицирует ПИК-ассоциированной IVI деятельности в качестве меры эндогенных vDNA интегрированной в экзогенный Линеаризованная бактериофага PHIX174 ДНК, была разработана 6, 7, 18. Хотя этот метод обеспечивает прямое измерение интеграционных мероприятий, относительно высокие количества препарата ПОС необходимы, которая остается сложной техническистремиться. Чтобы обойти это, гнездовой ПЦР на основе анализов , требующих лишь скромные суммы ОСТО были разработаны 4, 5, 19.
В этом докладе мы описываем обновленную версию вложенной ПЦР на основе в пробирке методом изобретенной резюмировать ВИЧ-1 PIC-опосредованного интеграции деятельности , происходящих во время естественной инфекции. Этот метод использует цитоплазматические экстракты ВИЧ-1-инфицированных клеток-мишеней в качестве источника эндогенного PIC активности, которая измеряется в режиме реального времени количественной полимеразной цепной реакции (КПЦР). Процедуры выделения ОСТО и измерения их деятельности по интеграции адаптированы, с изменениями, из протоколов , опубликованных в лаборатории Engelman 20. В этом методе, интегрирование активности ПОС-ассоциированной инициируется путем создания ДНК - мишени экзогенной линейный 21, и продукты ДНК в результатеэта реакция интеграции очищают и используют в качестве исходного материала для последующего ПЦР-квантификации. В первом раунде обычной ПЦР, стыки ДНК вирусно-мишени амплифицируют с использованием соответствующих праймеров. Во втором раунде КПЦР, LTR-специфические праймеры используются специально обогащают популяцию vDNA от первого раунда ПЦР-продуктов. Пожалуйста, смотрите раздел протокола для подробного описания этого метода.
В пробирке исследования с ретровирусных ОСТО привели к значительному прогрессу в понимании механизма интеграции ретровируса ДНК и в разработке ингибиторов IN. На основе недавнего повышенного внимания отображение ВИЧ-1 интеграции сайтов, определение роли вирусных и принимающих факторов у ВИЧ-1 интеграции, а также разработки новых противовирусных препаратов на борьбу с лекарственной устойчивостью, мы предусматриваем повышенный интерес и широкое применение IVI анализов , как описанный в настоящем докладе. Это, в свою очередь, приведет кбудущих уточнений в методе, таким образом, диверсифицировать сферу ее применения.