C-terminal Motifs of HIV-1 gp41 as Possible Determinants of Viral Pathogenesis / Motivos C-terminales de gp41 del VIH-1 como posibles determinantes de la patogénesis viral / Motivos C-terminais do HIV-1 gp41 como Possíveis Determinantes da Patogénese Viral

Abstract: human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) is the etiological agent of acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), a pandemic with high economic and social costs. The envelope glycoprotein (ENV) of the virus mediates the infectious process by binding to and entering the host cell, one of the main target components of studies since its discovery. Its endodomain or C-terminal tail (CTT) participates in late replicative cycle processes, such as intracellular trafficking, activation, and cell death, which occurs because it interacts with multiple cellular factors through motifs or signal sequences present throughout its structure. Although these interactions have not been fully understood at specific levels, studies over more than three decades leave no doubtthatthis domain plays a fundamental role in the biology of the virus and probably the development of the disease. This review describes the studies carried out to date that demonstrate the importance of the CTT, focusing on the motifs responsible for its interactions and its possible roles in the pathogenicity of the infection.

Resumen: el virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1) es el agente etiológico del síndrome de inmunodeficiencia adguirida (SIDA), una pandemia con altos costos económicos y sociales. La glicoproteína de la envoltura (ENV) del virus media el proceso infeccioso al unirse a la célula huésped y entrar en ella, uno de los principales componentes objetivo de los estudios desde su descubrimiento. Su endodominio o cola C-terminal (CTT) participa en procesos tardíos del ciclo replicativo, como tráfico intracelular, activación y muerte celular, lo que ocurre porque interactúa con múltiples factores celulares a través de motivos o secuencias señal presentes en toda su estructura. Aunque estas interacciones no se han entendido completamente a niveles específicos, los estudios durante más de tres décadas no dejan dudas de que este campo juega un papel fundamental en la biología del virus y probablemente en el desarrollo de la enfermedad. Esta revisión describe los estudios realizados hasta la fecha que demuestran la importancia de la CTT, centrándose en los motivos responsables de sus interacciones y sus posibles roles en la patogenicidad de la infección.

Resumo: o vírus da imunodeficiência humana tipo 1 (HIV-1) é o agente etiológico da síndrome da imunodeficiência adquirida (AUXILIA), urna pandemia com elevados custos económicos e sociais. A glicoproteína do envelope (ENV) do vírus media o processo infeccioso ligando-se e entrando na célula hospedeira, um dos principais componentes alvo dos estudos desde sua descoberta. Seu endo domínio ou cauda C-terminal (CTT) participa de processos do ciclo replicativo tardio, como tráfego intracelular, ativação e morte celular, que ocorre porque interage com múltiplos fatores celulares por meio de motivos ou sequências-sinal presentes em toda a sua estrutura. Embora essas interações não tenham sido totalmente compreendidas em níveis específicos, estudos ao longo de mais de três décadas não deixam dúvidas de que esse domínio desempenha um papel fundamental na biologia do vírus e provavelmente no desenvolvimento da doença. Esta revisão descreve os estudos realizados até o momento que demonstram a importância da CTT, com foco nos motivos responsáveis por suas interações e seus possíveis papéis na patogenicidade da infecção.

Testing a subtyee-specific gp41 amplification mthod for genotyping individualss infected by human immunodeficiency virus type-1 in the Brazilian population of itajaí, south Brazil / Teste da metodologia de amplificação subtipo-específica da gp41 para genotipagem de indivíduos infectados pelo Vírus da Imunodeficiência Humana tipo 1 na população de Itajaí, Sul do Brasil

The method used by YAGYU et al. for the subtype-specific polymerase chain reaction (PCR) amplification of the gp41 transmembrane region of the human immunodeficiency virus type-1 (HIV-1) env gene, was tested. HIV-1 proviral DNA from 100 infected individuals in Itajaí, South Brazil was used to analyze this method. Seventy individuals were determined according to this method as having PCR products at the expected size for subtypes B, C, D and F. Of these individuals, 26 (37.1%) were observed as having the expected amplification for subtype C, and 42 (60%) were observed as having the expected products for subtypes B and D. Of the subtype B and D amplicons, 16 (22.9%) were classified as subtype D, and 26 (37.1%) were classified as subtype B. Two individuals (2.9%) had amplicons that were observed after subtype F-specific amplification was performed. Sequencing and comparing the patient sequences to reference sequences confirmed the classification of sequences of subtypes C and B. However, sequences that were falsely determined as being D and F in the PCR assay were determined as being subtypes C and B, respectively, by sequence analysis. For those individuals from whom no amplified products were obtained, a low viral load that was indicated in their patient history may explain the difficulty in subtyping by PCR methods. This issue was demonstrated by the results of ANOVA when testing the effect of viral load on the success of PCR amplification. The alignment of the obtained sequences with HIV-1 reference sequences demonstrated that there is high intra-subtype diversity. This indicates that the subtype-specific primer binding sites were not conserved or representative of the subtypes that are observed in the Brazilian populations, and that they did not allow the correct classification of HIV-1 subtypes. Therefore, the proposed method by YAGYU et al. is not applicable for the classification of Brazilian HIV-1 subtypes.

A metodologia para amplificação subtipo-específica por PCR da região transmembrana do gene env (gp41) do HIV-1, descrita por Yagyu e colaboradores, foi testada a partir de DNA proviral de 100 pacientes infectados pelo HIV-1 de Itajaí, Sul do Brasil. Setenta indivíduos apresentaram produtos amplificados e correspondentes aos subtipos B, C, D e F de acordo com a metodologia escolhida. Destes indivíduos, 26 (37,1%) apresentaram a amplificação esperada para o subtipo C de acordo com a metodologia; 42 (60%) apresentaram os produtos esperados para os subtipos B e D, sendo que na etapa seguinte de diferenciação destes subtipos, 16 (22,9%) corresponderam ao subtipo D e 26 (37,1%) ao subtipo B. Dois indivíduos (2,9%) mostraram produtos amplificados após a amplificação específica para o subtipo F. O sequenciamento e a comparação com sequências referências confirmou a subtipagem de HIV-1 C e B obtida pela metodologia. No entanto, indivíduos subtipados erroneamente como HIV-1 D e F pela metodologia, foram classificados pela comparação com sequências referências como subtipos C e B, respectivamente. Em relação aos indivíduos que não mostraram produtos amplificados, a baixa carga viral observada no histórico destes pacientes seria em parte responsável pela dificuldade na subtipagem pela metodologia de PCR, como demonstrado pelo resultado significativo no ANOVA ao testar o efeito da carga viral no sucesso da amplificação. O alinhamento das sequências obtidas com sequências referências de HIV-1 correspondentes à região da gp41 demonstrou que há uma alta diversidade intra-subtipo e que as regiões a partir das quais foram desenhados os oligonucleotídeos iniciadores HIV-1 subtipo-específicos não são conservadas nem suficientemente representativas dos subtipos observados nas populações brasileiras para permitir sua correta identificação. Portanto, esta metodologia não é aplicável para populações virais brasileiras.