به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، لنتی‌ویروس‌ها دسته‌ایی از رتروویروس‌ها هستند که موجب بیماری‌های مزمن و کشنده‌ای می‌شوند که از مشخصاتشان دوره نهفتگی طولانی در انسان‌ها و سایر گونه‌های پستانداران است. شناخته ‌شده‌ترین لنتی‌ویروس‌ها، ویروس نقص ایمنی انسان (HIV) است که موجب ایدز (AIDS) می‌گردد. حال در مطالعه‌ای که اخیراً در مجله PLOS Biology منتشر شده است، محققان فرانسوی عملکرد سلولی و نقش ضد ویروسی SAMD9L انسانی و پارالوگ آن SAMD9 (مخفف پروتئین‌های حاوی موتیف آلفای استریل 9 و 9 مانند) را در محدودیت HIV-1 (ویروس نقص ایمنی انسانی 1) بررسی کردند. آن‌ها دریافتند که  SAMD9L انسانی تحریک شده توسط اینترفرون (IFN)، HIV-1 و لنتی ویروس‌های پستانداران را در مراحل انتهایی تکثیر مهار می‌کند و بر ترجمه ویروس و گذر آن از آندوزوم تأثیر می‌گذارد، در حالی که پارالوگ SAMD9 تکثیر HIV-1 را افزایش می‌دهد.

پیش زمینه

پروتئین 9 حاوی دامنه موتیف آلفا استریل یک پروتئین 1589 اسید آمینه است که توسط ژن SAMD9 رمزگذاری شده است. این پروتئین سیتوپلاسمی یک سرکوب کننده تومور است که در تکثیر سلولی و پاسخ ایمنی ذاتی به عفونت ویروسی نقش دارد. مانند پارالوگ آن، پروتئین SAMD9 مانند (SAMD9L)، انتهای N آن حاوی یک موتیف آلفای استریل (SAM) است. SAMD9 و SAMD9L ژن‌های پارالوگ هستند (ژن‌هایی که توسط یک رویداد تکراری ژن از هم جدا می‌شوند) پروتئین‌های بزرگی را که در فرآیندهای سلولی حیاتی مانند تقسیم سلولی، ترجمه پروتئین، پاسخ‌های استرس، آپوپتوز و رفت و آمد اندوزومی نقش دارند، کد می‌کنند. انواع ژنتیکی SAMD9 با MIRAGE (میلودیسپلازی، عفونت، محدودیت رشد، هیپوپلازی آدرنال، فنوتیپ‌های تناسلی و انتروپاتی) مرتبط هستند، در حالی که انواع SAMD9L باعث اختلالات عصبی و هماتولوژیکی مانند آتاکسی، پان سیتوپنی و بیماری خود التهابی مرتبط با SAMD9L می‌شوند. SAMD9 و SAMD9L با سرکوب ترجمه ویروسی به عنوان عوامل محدود کننده برای ویروس‌های آبله عمل می‌کنند. با این حال، نقش آن‌ها در محدود کردن سایر ویروس‌ها، مانند HIV-1، تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است. HIV-1، یکی از علل اصلی سندرم نقص ایمنی اکتسابی (ایدز)، همچنان یک مسئله مهم بهداشت عمومی است. شناسایی پروتئین‌های میزبان که HIV-1 را مهار می‌کنند و درک نقش آن‌ها در عملکردهای سلولی می‌تواند به توسعه اهداف درمانی جدید علیه عفونت‌های ویروسی و بیماری‌های ژنتیکی کمک کند. بنابراین، در مطالعه حاضر، محققان نقش سلولی و عملکردهای ضد ویروسی SAMD9 و SAMD9L را در محدود کردن تکثیر HIV-1 و برخی ویروس‌های دیگر بررسی کردند.

در مورد مطالعه

SAMD9L تحت تأثیر غربالگری CRISPR (تکرارهای کوتاه پالیندرومی‌با فاصله منظم خوشه‌ای) در تأثیر آن بر HIV-1 و سایر لنتی ویروس‌ها شناسایی شد. چهار کلون HIV-1 در سلول‌های 293T مورد مطالعه قرار گرفت و بازده ویروس با استفاده از سلول‌های TZM-bl اندازه گیری شد. تأثیر SAMD9L بیشتر بر روی HIV-2، لنتی ویروس‌های شامپانزه‌ایی (SIVagm، Tan1، SIVmac)، گامارتروویروس (MLV یا ویروس لوسمی موشی) و ویروس‌های RNA (ریبونوکلئیک اسید) MOPV (ویروس موپیا) و VSV (ویروس استوماتیت تاولی) مورد بررسی قرار گرفت. پروتئین‌های Gag با الایزا اندازه‌گیری شدند و Env ( پوشش ویروسی) و Gag با وسترن بلات آنالیز شدند. سطوح RNA ویروسی و RNA میزبان با RT-qPCR (واکنش زنجیره ای پلیمراز رونویسی معکوس کمی) کنترل شد. اثر SAMD9L بر بلوغ Gag با داروهای ساکویناویر و ایندیناویر ارزیابی شد. تکثیر لنتی ویروسی اولیه با HIV-1 تک دور و SIVmac کاذب با VSVg آزمایش شد. بیان SAMD9L تحت شرایط پایه و تحریک شده با IFN-I در سراسر رده‌های سلولی مورد بررسی قرار گرفت و در سلول‌های اولیه تأیید شد. با استفاده از shRNA (RNA سنجاق سر کوتاه)، SAMD9L در سلول‌های HeLaP4P5 تحریک‌شده با IFN-I خاموش شد و تکثیر HIV-1 با سویه‌های مختلف آزمایش شد. ساختار SAMD9 و SAMD9L با استفاده از ابزار بیوانفورماتیک تجزیه و تحلیل شد. اثر جهش (SAMD9L-E198A/D243A و chSAMD9L-D237A) بر روی HIV-1 و SIVagm.Tan1 بررسی شد. اثر یک جهش افزایش عملکرد در SAMD9L (SAMD9L-F886Lfs*11) روی MLV و MOPV آزمایش شد.

نتایج مطالعه

مشخص شد SAMD9L تولید ویروس عفونی HIV-1 را مهار می‌کند، در حالی که SAMD9 آن را افزایش می دهد. مشخص شد که SAMD9L به‌شدت سویه‌های انتقال‌یافته/بنیان‌گذار HIV-1 را به شیوه‌ای وابسته به دوز، مستقل از استفاده از گیرنده‌های مرکزی، محدود می‌کند. SAMD9L همچنین HIV-2، SIVagm.Tan1 و SIVmac را محدود کرد اما بر MLV، MOPV، یا VSV تأثیری نداشت، که نشان‌دهنده یک اثر ضد ویروسی خاص بر روی لنتی‌ویروس‌ها است. SAMD9L به طور قابل توجهی سطوح Gag را در مایع رویی ویروس کاهش داد. مشخص شد که SAMD9L بیان پروتئین Gag و Env را کاهش می دهد، در تضاد با اثر تقویت کننده SAMD9. SAMD9 و SAMD9L بر گونه‌های RNA HIV-1 یا سطوح RNA سلول میزبان تأثیری نداشتند، که نشان‌دهنده یک مکانیسم پس از رونویسی است. SAMD9L حتی تحت درمان با مهارکننده پروتئاز، Gag p55 را مهار کرد، که نشان دهنده یک اثر زودرس است. SAMD9L بر مراحل تکثیر لنتی ویروسی اولیه تأثیری نداشت، که نشان دهنده ویژگی نسبت به تکثیر دیررس است. در طی تحریک IFN-I، بیان درون زا SAMD9L در رده‌های سلولی مختلف قابل تشخیص بود و SAMD9L را به عنوان یک ژن تحریک شده با اینترفرون تایید می‌کند. حذف SAMD9L منجر به افزایش سه برابری قابل توجهی در تکثیر HIV-1 در مقایسه با سلول‌های کنترل شد. این نشان داد که SAMD9L تحریک شده با IFN تکثیر HIV-1 را محدود می‌کند و ارتباط عملکردی آن را به عنوان یک عامل ضد ویروسی نشان می دهد. علاوه بر این، یک سایت فعال شبیه Schlafen (SLFN) در SAMD9L برای عملکرد ضد لنتی ویروسی آن در میان گونه‌های پستانداران ضروری است. جهش یافتن E198/D243 توانایی SAMD9L را برای مهار سنتز پروتئین سلولی از بین می‌برد. این یافته‌ها نقش حیاتی سایت فعال شبیه SLFN را در تنظیم SAMD9L در تولید پروتئین سلولی و ویروسی برجسته می‌کند. علاوه بر این، تجزیه و تحلیل وسترن بلات برهمکنش‌های ویروسی خاص SAMD9L را نشان داد. در حالی که مشخص شد لنتی ویروس‌ها به SAMD9L نوع وحشی و افزایش عملکرد حساس هستند، MLV و MOPV حساسیت متفاوتی به SAMD9L نشان دادند که با جهش افزایش عملکرد افزایش یافت. به طور کلی، این مطالعه SAMD9L را به عنوان یک عامل ضد ویروسی جدید شناسایی کرد که HIV-1 و سایر لنتی ویروس‌ها را از طریق یک سایت ریبونوکلئاز SLFN محدود می‌کند و نقش منحصر به فرد آن را در ایمنی ذاتی ضد ویروسی برجسته می‌کند. با این حال، این مطالعه نتوانست ارتباط فیزیولوژیکی SAMD9L را در طرف میزبان به دلیل ناتوانی در به دست آوردن حذف SAMD9L درون زا در سلول‌های T خاص، احتمالاً به دلیل سمیت، بررسی کند.

نتیجه گیری

در نتیجه، یافته‌ها اهداف درمانی بالقوه را برای HIV-1 و عفونت‌های ویروسی مرتبط نشان می‌دهند و دفاع ضد ویروسی شناخته شده SAMD9L را فراتر از ویروس‌های آبله گسترش می‌دهند. علاوه بر این، یافته‌ها بینش‌هایی را در مورد بیماری‌های ژنتیکی مرتبط با جهش‌های SAMD9L ارائه می‌کنند، و اطلاعات و خواستار مطالعات آینده در مورد اثرات سلولی و ضد ویروسی آن‌ها هستند.

پایان مطلب./