Inhibition of HIV-1 reverse-transcription by Daxx
Inhibition de la transcription inverse du VIH-1 par la protéine Daxx
Résumé
Daxx is a multifunctional ubiquitously expressed protein, mainly found in the nucleus, where it associates with nuclear structures called PML nuclear bodies. In a previous study, the team showed that antiviral effect of PML was not direct and identified Daxx as a novel restriction factor which interferes with an early step of HIV-1 and other retroviruses replication cycle. Daxx indeed targets the reverse transcription, an essential step responsible for the RNA viral genome conversion in a double stranded DNA that can integrate in the cellular host genome. In order to decipher the mechanism underlying Daxx-mediated inhibition of HIV-1 reverse transcription, we sought to identify Daxx’s partners involve in this antiviral activity. We first showed that the C-terminus domain of Daxx called SIM, for SUMO-interacting motif, was required for its antiviral activity. A proteomic screen combined with biochemical approaches showed that Daxx associates with incoming viral cores in a SIM-dependant interaction with cyclophilin A (CypA). Daxx is found in a multiprotein complex associated with incoming viral particles and containing TRIM5α, TRIM34 and TNPO3. Knowing that some of these factors influence HIV-1 core stability, we investigated the effect of Daxx on the fate of incoming viral particles, and showed that Daxx interferes HIV-1 uncoating in a SIM-dependant manner. Altogether, our findings suggest that Daxx interacts with CypA associated with viral capids to recruit a multiprotein complex containing TRIM5α, TRIM34 and TNPO3 in order to stabilize the viral cores thus preventing uncoating and reverse transcription.
Daxx (Death domain-associated protein 6), est une protéine multifonctionnelle exprimée de façon ubiquitaire majoritairement dans le noyau des cellules, où il se trouve associé aux corps nucléaires formés par la protéine PML. En 2015, l’équipe a identifié Daxx comme un facteur de résistance à certains rétrovirus, dont le VIH-1. Daxx cible plus précisément la transcription inverse du VIH-1, une étape essentielle et spécifique du cycle de réplication des rétrovirus, au cours de laquelle le génome viral sous forme ARN est converti en un ADN double brin capable de s’intégrer au génome de l’hôte. Les travaux que nous avons entrepris avaient pour but d’élucider le mécanisme de restriction imposé par Daxx, notamment en identifiant les partenaires impliqués dans cette activité antivirale. Nous avons d’abord montré que la région SIM localisée en C-terminale de Daxx, un domaine qui lui permet d’interagir avec des protéines SUMOylées, était nécessaire à sa fonction inhibitrice. Après différentes mises au point, un crible protéomique complété d’expériences d’immunoprécipitation ont montré que Daxx s’associe aux particules virales entrantes par l’intermédiaire d’une interaction avec la cyclophiline A dépendante de la région SIM de Daxx. Cette interaction est à l’origine de la formation d’un complexe multiprotéique également constitué de TRIM5α, TRIM34 et TNPO3. Sachant que certains de ces facteurs influencent la stabilité de la capside d’une part, et que la transcription inverse est étroitement liée à l’étape de décapsidation, nous nous sommes interrogés sur l’implication de Daxx dans la stabilité des capsides. Nous avons ainsi montré que Daxx stabilise les capsides virales de manière SIM-dépendante. Nos résultats suggèrent que Daxx, en s’associant à la CypA liée aux capsides entrantes par l’intermédiaire de son motif SIM, recrute d’autres partenaires comme TRIM5α, TRIM34 ou TNPO3, ce qui provoque la stabilisation des capsides et empêche la décapsidation et la transcription inverse.
Origine : Version validée par le jury (STAR)