Vif hijacks CBF-β to degrade APOBEC3G and promote HIV-1 infection

Abstract

Restriction factors, such as the retroviral complementary DNA deaminase APOBEC3G, are cellular proteins that dominantly block virus replication1-3. The AIDS virus, human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1), produces the accessory factor Vif, which counteracts the host’s antiviral defence by hijacking a ubiquitin ligase complex, containing CUL5, ELOC, ELOB and a RING-box protein, and targeting APOBEC3G for degradation4-10. Here we reveal, using an affinity tag/purification mass spectrometry approach, that Vif additionally recruits the transcription cofactor CBF-β to this ubiquitin ligase complex. CBF-β, which normally functions in concert with RUNX DNA binding proteins, allows the reconstitution of a recombinant six-protein assembly that elicits specific polyubiquitination activity with APOBEC3G, but not the related deaminase APOBEC3A. Using RNA knockdown and genetic complementation studies, we also demonstrate that CBF-β is required for Vif-mediated degradation of APOBEC3G and therefore for preserving HIV-1 infectivity. Finally, simian immunodeficiency virus (SIV) Vif also binds to and requires CBF-β to degrade rhesus macaque APOBEC3G, indicating functional conservation. Methods of disrupting the CBF-β–Vif interaction might enable HIV-1 restriction and provide a supplement to current antiviral therapies that primarily target viral proteins.

Un facteur de transcription se fait complice du VIH-1 pour détruire les défenses cellulaires

“…Deux articles publiés récemment dans la revue Nature [4,5] ont identifié un nouveau ligand de Vif impliqué dans la dégradation d'A-3G, qui fait également l'objet d'une publication récente dans Journal of Virology [6]. En effet, Krogan et al [7] ont entrepris l'identification systématique des ligands des protéines du VIH-1, dont Vif, en combinant purification d'affinité et spectrométrie de masse.…”

“…Chacune des protéines du VIH-1 a été exprimée avec deux éti-quettes différentes (Strep ou Flag) soit par transfection transitoire de cellules humaines d'épithélium rénal embryonnaire (HEK-293), soit par expression stable et inductible à partir de cellules lymphoïdes Jurkat. Les auteurs se sont focalisés sur les protéines identifiées indépendamment du type cellulaire et de l'étiquette utilisée pour la purification [5,7]. Par cette approche, sept protéines humaines ont été identifiées comme des ligands directs ou indirects de Vif dans les deux types cellulaires : l'une intervient dans l'autophagie (MARA1), cinq sont les constituants de l'ubiquitine ligase E3 (Elo-B, Elo-C, Cul-5, Rbx-2, et Cul-2 qui interagit avec Cul-5) et la dernière est CBF- (core binding factor-).…”

“…L'étude de Hulquist et al étend la portée de ces résultats, puisqu'elle les généralise aux deux isoformes de CBF-, à un grand nombre d'isolats du VIH-1 de sous-types différents et à l'ensemble des cytidines désaminases de la famille APOBEC-3 sensibles à la dégradation induite par Vif (A-3C/3DE/3F/3G/3H) [6]. De façon similaire, CBF- lie la protéine Vif du virus d'immunodéfi-cience des macaques rhésus (VISmac), favorisant la dégradation des APO-BEC-3 sensibles à Vif chez cet animal et leur exclusion des particules virales dont elle augmente l'infectiosité [4][5][6]. Cependant, la dégradation de l'unique protéine APOBEC-3 bovine induite par Vif du virus de l'immunodéficience bovine (VIB) n'est pas affectée par CBF- [4], suggérant que général des Cul-5 E3 ubiquitine ligases [4,5].…”

“…De façon similaire, CBF- lie la protéine Vif du virus d'immunodéfi-cience des macaques rhésus (VISmac), favorisant la dégradation des APO-BEC-3 sensibles à Vif chez cet animal et leur exclusion des particules virales dont elle augmente l'infectiosité [4][5][6]. Cependant, la dégradation de l'unique protéine APOBEC-3 bovine induite par Vif du virus de l'immunodéficience bovine (VIB) n'est pas affectée par CBF- [4], suggérant que général des Cul-5 E3 ubiquitine ligases [4,5]. Vif forme un complexe soluble et monodisperse avec CBF-, Elo-B et Elo-C qui lie A-3G et s'associe à Cul-5/ Rxb-2 [5], CBF- facilitant le recrutement de Cul-5 [4].…”

“…Cependant, la dégradation de l'unique protéine APOBEC-3 bovine induite par Vif du virus de l'immunodéficience bovine (VIB) n'est pas affectée par CBF- [4], suggérant que général des Cul-5 E3 ubiquitine ligases [4,5]. Vif forme un complexe soluble et monodisperse avec CBF-, Elo-B et Elo-C qui lie A-3G et s'associe à Cul-5/ Rxb-2 [5], CBF- facilitant le recrutement de Cul-5 [4]. La réciproque n'est cependant pas vraie : Cul-5 n'influence pas la fixation de CBF- à Vif [4].…”