Doklady Biological SciencesDoklady Biological SciencesДоклады Российской академии наук. Науки о жизни2686-73893034-5057The Russian Academy of Sciences68634210.31857/S2686738925030029ArticlesСтатьиResearch ArticleNew cellular partners of HIV-1 integrase and their role in viral replicationНовые клеточные партнеры интегразы ВИЧ-1 и их роль в репликации вирусаAgapkinaY. Y.АгапкинаЮ. Ю.
Russian Federation

Department of Chemistry, A.N. Belozersky Research Institute of Physico-Chemical Biology

Химический факультет, научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского

agapkina@belozersky.msu.ruPonomarevaT. Y.ПономареваТ. Ю.
Russian Federation

A.N. Belozersky Research Institute of Physico-Chemical Biology

Научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского

agapkina@belozersky.msu.ruVdovinaM. V.ВдовинаМ. В.
Russian Federation

Department of Chemistry

Химический факультет

agapkina@belozersky.msu.ruZiganshinR. H.ЗиганшинР. Х.
Russian Federation
agapkina@belozersky.msu.ruRozinaA. A.РозинаА. А.
Russian Federation

A.N. Belozersky Research Institute of Physico-Chemical Biology

Научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского

agapkina@belozersky.msu.ruAnisenkoA. N.АнисенкоА. Н.
Russian Federation

Department of Chemistry, A.N. Belozersky Research Institute of Physico-Chemical Biology

Химический факультет, научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского

agapkina@belozersky.msu.ruGottikhM. B.ГоттихМ. Б.
Russian Federation

Department of Chemistry, A.N. Belozersky Research Institute of Physico-Chemical Biology

Химический факультет, научно-исследовательский институт физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского

agapkina@belozersky.msu.ruLomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваShemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic ChemistryИнститут биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова1506202552213243292906202529062025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/2686-7389/article/view/686342

Cellular proteins, partners of viral enzymes, are involved in the replication of the human immunodeficiency virus type I (HIV-1) at various stages. Thus, the viral enzyme integrase, participating in several stages of the viral cycle, interacts with various cellular proteins. A number of them are already known, and for some the mechanism of action has been established, but the search for integrase cellular partners continues. In this work, the identification of cellular partners of HIV-1 integrase has been carried out by the cross-linking method followed by mass spectrometry (XL-MS). Twelve new potential integrase partners have been identified, and some of them have been examined for their effect on the early stages of HIV-1 replication.

В репликации вируса иммунодефицита человека первого типа (ВИЧ-1) на разных этапах участвуют клеточные белки – партнеры вирусных ферментов. Так вирусный фермент интеграза, участвуя в нескольких этапах репликативного цикла, взаимодействует с различными клеточными белками. Ряд из них уже известен, для некоторых установлен механизм действия, но поиск клеточных партнеров интегразы продолжается. В настоящей работе проведена идентификация клеточных партнеров интегразы ВИЧ-1 методом кросс-линкинга с последующей масс спектрометрией (XL-MS). Найдены 12 новых потенциальных партнеров интегразы, и для некоторых из них исследовано их влияние на ранние стадии репликации ВИЧ-1.

HIV-1, integrase, cellular partners of integrase, cross-linking followed by mass spectrometryВИЧ-1интегразаклеточные партнеры интегразыкросс-линкинг с последующей масс спектрометриейПравительство РФПравительство РФ

Presented by Academician of the RAS O.A. Dontsova

Представлено академиком РАН О.А. Донцовой

Fauci A.S. HIV and AIDS: 20 years of science // Nat Med. 2003. V. 9. № 7. P. 839–843.Lingappa J.R., Lingappa V.R., Reed J.C. Addressing Antiretroviral Drug Resistance with Host-Targeting Drugs-First Steps towards Developing a Host-Targeting HIV-1 Assembly Inhibitor // Viruses. 2021. V. 13. № 3. P. 451.Jäger S., Cimermancic P., Gulbahce N., et al. Global landscape of HIV-human protein complexes // Nature. 2011. V. 481. № 7381. P. 365–370.Schynkel T., Snippenberg W.V., Verniers K., et al. Interactome of the HIV-1 proteome and human host RNA // EMBO ReP. 2024. V. 25. P. 4078–4090.Delelis O., Carayon K., Saïb A., et al. Integrase and integration: biochemical activities of HIV-1 integrase // Retrovirology. 2008. V. 5. P. 114.Engelman A.N. and Maertens G.N. Retrovirus-Cell Interactions. Academic Press, San Diego, CA, P. 163–198. 2018.Rozina A., Anisenko A., Kikhai T., et al. Сomplex Relationships between HIV-1 Integrase and Its Cellular Partners // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. P. 12341.Engelman A.N. and Kvaratskhelia M. Multimodal Functionalities of HIV-1 Integrase // Viruses. 2022. V. 14. P. 926.Ciuffi A., Llano M., Poeschla E., et al. A role for LEDGF/p75 in targeting HIV DNA integration // Nat Med. 2005. V. 11. P. 1287–1289.Yamamoto S.P., Okawa K., Nakano T., et al. Huwe1, a novel cellular interactor of Gag-Pol through integrase binding, negatively influences HIV-1 infectivity // Microbes Infect. 2011. V. 13. № 4. P. 339–349.Allouch A., Di Primio C., Alpi E., et al. The TRIM family protein KAP1 inhibits HIV-1 integration // Cell Host Microbe. 2011. V. 9. P. 484–495.Ait-Ammar A., Bellefroid M., Daouad F., et al. Inhibition of HIV-1 gene transcription by KAP1 in myeloid lineage // Sci ReP. 2021. V. 11. P. 2692.Hearps A.C., Jans D.A. HIV-1 integrase is capable of targeting DNA to the nucleus via an Importin α/β-dependent mechanism // Biochemical Journal. 2006. V. 398. № 3. P. 475–484. doi: 10.1042/bj20060466Dziuba N., Ferguson M.R., O’Brien W.A., et al. Identification of cellular proteins required for replication of human immunodeficiency virus type 1 // AIDS Res Hum Retroviruses. 2012. V. 28. P. 1329–1339.Yoder A., Yu D., Dong L., et al. HIV envelope-CXCR4 signaling activates cofilin to overcome cortical actin restriction in resting CD4 T cells // Cell. 2008. V. 134. P. 782–792.Speth C., Prohászka Z., Mair M., et al. A 60 kD heat-shock protein-like molecule interacts with the HIV transmembrane glycoprotein gp41 // Mol Immunol. 1999. V. 36. № 9. P. 619–628.Ha H.C., Juluri K., Zhou Y., et al. Poly(ADP-ribose) polymerase-1 is required for efficient HIV-1 integration // Proc Natl Acad Sci USA. 2001. V. 98. P. 3364–3368.Bueno M.T., Reyes D., Valdes L., et al. Poly(ADP-ribose) polymerase 1 promotes transcriptional repression of integrated retroviruses // J Virol. 2013. V. 87. № 5. P. 2496–2507.Ramakrishnan R., Liu H., Donahue H., et al. Identification of novel CDK9 and Cyclin T1-associated protein complexes (CCAPs) whose siRNA depletion enhances HIV-1 Tat function // Retrovirology. 2012. V. 9. P. 90.Knyazhanskaya E., Anisenko A., Shadrina O., et al. NHEJ pathway is involved in post-integrational DNA repair due to Ku70 binding to HIV-1 integrase // Retrovirology. 2019. V. 16. № 1. P. 30.