Вариабельность белка VPU ВИЧ-1 суб-субтипа А6 у пациентов с различными стадиями ВИЧ-инфекции

Цель: провести сравнение генетического разнообразия белка Vpu ВИЧ-1 суб-субтипа А6 у людей, живущих с ВИЧ (ЛЖВ), c разными стадиями заболевания.

Материалы и методы. Проведен анализ 259 клинических образцов цельной крови ВИЧ-инфицированных пациентов без опыта приема антиретровирусной терапии, которые наблюдались в ГКУЗ Московской области «Центр по профилактике и борьбе со СПИДом и инфекционными заболеваниями». Анализ включал в себя следующие этапы: экстракцию провирусной ДНК, амплификацию области генома вируса, содержащей ген vpu, секвенирование продуктов амплификации, генотипирование, сравнение консервативности и аминокислотных замен в последовательностях белка Vpu у ЛЖВ с различными стадиями заболевания.

Результаты и их обсуждение. В 255 из 259 (98,4%) клинических образцах был идентифицирован вариант вируса субсубтипа А6. Получена консенсусная последовательность белка Vpu суб-субтипа А6, которая содержала 81 аминокислоту. Достоверных различий в консервативности последовательностей белка Vpu у вариантов ВИЧ-1, полученных от пациентов с различной стадией заболевания, обнаружено не было. Аминокислотная замена P3A достоверно чаще встречалась у ЛЖВ со второй стадией ВИЧ-инфекции.

Заключение. Полученные результаты актуализируют вопрос влияния неструктурных белков ВИЧ-1 на течение заболевания и задают направления возможных исследований в будущем.

1. Сайдакова Е.В. Генетические, вирусологические, инфекционные и фармакологические факторы риска нарушения регенерации CD4+ Тклеток у ВИЧ-инфицированных лиц, получающих антиретровирусную терапию // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2023. Т. 15, № 3. С. 38–49. https://doi.org/10.22328/2077-9828-2023-15-3-38-49.

2. Colomer-Lluch M., Kilpelainen A., Pernas M., Peña R., Ouchi D., Jimenez-Moyano E., Dalmau J., Casado C., López-Galíndez C., Clotet B., Martinez-Picado J., Prado J.G. Viral and cellular factors leading to the loss of CD4 homeostasis in HIV-1 viremic nonprogressors // J. Virol. 2022. Vol. 96. e01499–21. https://doi.org/10.1128/JVI.01499-21.

3. Tarasova O., Biziukova N., Shemshura A., Filimonov D., Kireev D., Pokrovskaya A., Poroikov V.V. Identification of Molecular Mechanisms Involved in Viral Infection Progression Based on Text Mining: Case Study for HIV Infection // Int. J. Mol. Sci. 2023. Vol. 24. Р. 1465. https://doi.org/10.3390/ijms24021465.

4. Кузнецова А.И. Роль полиморфизма ВИЧ-1 в патогенезе // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2023. Т. 15, № 3. С. 26–37. https://doi.org/10.22328/2077-9828-2023-15-3-26-37.

5. Громов К.Б., Киреев Д.Е., Мурзакова А.В., Лопатухин А.Э., Казеннова Е.В., Бобкова М.Р. Анализ полиморфизма белка Nef вариантов ВИЧ1 (Human immunodeficiency virus-1, Lentivirus, Orthoretrovirinae, Retroviridae), циркулирующих в странах бывшего СССР // Вопросы вирусологии. 2019. Т. 64, № 6. С. 281–290. doi: 10.36233/0507-4088-2019-64-6-281-290.

6. Кузнецова А.И., Громов К.Б., Киреев Д.Е., Шлыкова А.В., Лопатухин А.Э., Казеннова Е.В., Лебедев А.В., Туманов А.С., Ким К.В., Бобкова М.Р. Анализ особенностей белка Tat вируса иммунодефицита человека 1 типа суб-субтипа А6 (Retroviridae: Orthoretrovirinae: Lentivirus: Human immunodeficiency virus-1) // Вопросы вирусологии. 2021. Т. 66, № 6. С. 452–463. doi: 10.36233/0507-4088-83.

7. Антонова А.А., Кузнецова А.И., Ожмегова Е.Н., Лебедев А.В., Казеннова Е.В., Ким К.В., Туманов А.С., Глинкина Л.Н., Бобкова М.Р. Генетическое разнообразие ВИЧ-1 на современном этапе эпидемии в Российской Федерации: увеличение распространенности рекомбинантных форм // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2023. Т. 15, № 3. С. 61–72. https://doi.org/10.22328/2077-9828-2023-15-3-61-72.

8. Рыжов К.А., Носик М.Н., Кравченко А.В. Изменчивость регуляторных генов ВИЧ-1, выявляемых с помощью полимеразной цепной реакции // Вопросы вирусологии. 2015. Т. 60, № 3. С. 41–44.

9. Kuznetsova A., Kim K., Tumanov A., Munchak I., Antonova A., Lebedev A., Ozhmegova E., Orlova-Morozova E., Drobyshevskaya E., Pronin A., Prilipov A. and Kazennova E. Features of Tat Protein in HIV-1 Sub-Subtype A6 Variants Circulating in the Moscow Region, Russia // Viruses. 2023. Vol. 15. Р. 2212. https://doi.org/10.3390/v15112212.

10. Khan N., Geiger J.D. Role of Viral Protein U (Vpu) in HIV-1 Infection and Pathogenesis // Viruses. 2021. Vol. 13. Р. 1466. https://doi.org/10.3390/v13081466.

11. Soper A., Juarez-Fernandez G., Aso H., Moriwaki M., Yamada E., Nakano Y., Koyanagi Y., Sato K. Various plus unique: Viral protein U as a plurifunctional protein for HIV-1 replication // Exp. Biol. Med. (Maywood). 2017. Vol. 242, No. 8. Р. 850–858. doi: 10.1177/1535370217697384.

12. Chen J., Tibroni N., Sauter D., Galaski J., Miura T., Alter G, Mueller B., Haller C., Walker B. D., Kirchhoff F., Brumme Z. L., Ueno T., Fackler O.T. Modest Attenuation of HIV-1 Vpu Alleles Derived from Elite Controller Plasma // PLoS ONE. 2015. Vol. 10, No. 3. Р. e0120434. doi: 10.1371/journal.pone.0120434.

13. Sharma U., Gupta P., Gupta S., Venkatesh S., Husain M. Comparative Genetic Variability in HIV-1 Subtype C vpu Gene in Early Age Groups of Infants // Curr. HIV Res. 2018. Vol. 16, No. 1. Р. 64–76. doi: 10.2174/1570162X16666180219154601.

14. Gondim M.V., da Silva J.X., Prosdocimi F., Leonardecz-Neto E., Franco O.L., Argañaraz E.R. Evidences for viral strain selection in late stages of HIV infection: an analysis of Vpu alleles // Protein J. 2012. Vol. 31, No. 2. Р. 184–193. doi: 10.1007/s10930-011-9389-y.

15. Romani B., Kavyanifard A., Allahbakhshi E. Functional conservation and coherence of HIV-1 subtype A Vpu alleles // Sci. Rep. 2017. Vol. 87. https://doi.org/10.1038/s41598-017-00222-8.

16. Miller S.A., Dykes D.D., Polesky H.F. A simple salting out procedure for extracting DNA from human nucleated cells // Nucleic. Acids. Res. 1988. Vol. 16, No. 3. Р. 1215. https://doi.org/10.1093/nar/16.3.1.

17. Larsson A. AliView: a fast and lightweight alignment viewer and editor for large datasets // Bioinformatics. 2014. Vol. 30, No. 22. Р. 3276–3278. doi: 10.1093/bioinformatics/btu531.

18. Struck D., Lawyer G., Ternes A.M., Schmit J.C., Bercoff D.P. COMET: adaptive context-based modeling for ultrafast HIV-1 subtype identification // Nucleic. Acids Res. 2014. Vol. 42, No. 18. Р. e144. doi: 10.1093/nar/gku739.

19. Schultz A.K., Bulla I., Abdou-Chekaraou M., Gordien E., Morgenstern B., Zoaulim F., Dény P., Stanke M. jpHMM: recombination analysis in viruses with circular genomes such as the hepatitis B virus // Nucleic Acids Res. 2012. Vol. 40. W193–198. doi: 10.1093/nar/gks414.

20. Nguyen L.T., Schmidt H.A., von Haeseler A., Minh B.Q. IQ-TREE: a fast and effective stochastic algorithm for estimating maximum-likelihood phylogenies // Mol. Biol. Evol. 2015. Vol. 32, No. 1. Р. 268–274. doi: 10.1093/molbev/msu300.

21. Darriba D., Taboada G.L., Doallo R., Posada D. jModelTest 2: more models, new heuristics and parallel computing // Nat. Methods. 2012. Vol. 9, No. 8. Р. 772. doi: 10.1038/nmeth.2109.

22. Letunic I, Bork P. Interactive Tree Of Life (iTOL) v5: an online tool for phylogenetic tree display and annotation // Nucleic Acids Res. 2021. Vol. 49, No. W1. Р. W293-W296. doi: 10.1093/nar/gkab301.

23. Lebedev A., Lebedeva N., Moskaleychik F., Pronin A., Kazennova E., Bobkova M. Human Immunodeficiency Virus-1 Diversity in the Moscow Region, Russia: Phylodynamics of the Most Common Subtypes // Front. Microbiol. 2019. Vol. 10. Р. 320. doi: 10.3389/fmicb.2019.00320.

24. Jayaraman B, Fernandes J.D., Yang S., Smith C., Frankel A.D. Highly Mutable Linker Regions Regulate HIV-1 Rev Function and Stability // Sci. Rep. 2019. Vol. 9. Р. 5139. https://doi.org/10.1038/s41598-019-41582-7.

25. Li L., Dahiya S., Kortagere S., Aiamkitsumrit B., Cunningham D., Pirrone V., Nonnemacher M.R., Wigdahl B. Impact of Tat Genetic Variation on HIV-1 Disease // Adv. Virol. 2012. Vol. 2012. Р. 123605. doi: 10.1155/2012/123605.

26. Bishop K.N., Verma M., Kim E.Y., Wolinsky S.M., Malim M.H. APOBEC3G Inhibits Elongation of HIV-1 Reverse Transcripts // PLOS Pathogens. 2008. Vol. 4, No. 12. Р. e1000231. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1000231.