IFITM嵌入HIV-1病毒顆粒造成病毒的融合和傳播受到限制

Alex A. Compton, Timothée Bruel, Françoise Porrot, Adeline Mallet, Martin Sachse,

Marine Euvrard, Chen Liang, Nicoletta Casartelli, and Olivier Schwartz.

Cell Host & Microbe, 2014. 16, 736-747

Speaker: Yu-Rou Liao (廖毓柔)                          Time: 13:00~14:00, Mar. 11, 2015

Commentator: Dr. Shainn-Wei Wang (王憲威老師)  Place: Room 601

Abstract:

Interferon-inducible transmembrane (IFITM) proteins 是一個位在細胞膜的限制因子，研究發現IFITM蛋白可以抑制human immunodeficiency virus (HIV-1)¹ 進入細胞內。 先前研究發現target cell含有IFITM蛋白會抑制cell-free HIV-1的感染²，然而，本篇作者發現到IFITM proteins沒有辦法抑制HIV-1藉由cell-to-cell transmission 進入細胞裡。為了證實IFITM蛋白在HIV-1 cell-to-cell transmission時是否具有其他抗病毒的功能，作者誘導IFTM3蛋白在donor cells或target cells表現，或者是donor 以及target cells都有表現IFITM3 蛋白，接著利用co-culture的方式模擬cell-to-cell transmission，最後藉由測量Gag protein的訊號來觀察HIV感染的情形，結果他們發現當donor cells有表現IFITM3蛋白會減少HIV-1 transmission，並且IFITM3抑制HIV-1 transmission的效果在donor以及target cells都有表現IFITM3蛋白時更明顯。 作者利用Western blot analysis進一步的分析IFITM3蛋白對於受到HIV-1感染的細胞的影響，結果發現IFITM3表現的細胞所產生的病毒顆粒的膜上含有IFITM3，此外，他們進一步的發現到隨著IFITM3鑲嵌進病毒顆粒的量增加，病毒的感染力也隨之減少。作者接著更進一步探討IFITM3在donor cell 中是透過甚麼樣的機制抑制病毒顆粒的感染。 由於IFITM蛋白先前已經知道會抑制病毒進入藉由影響病毒的融合，因此作者認為鑲嵌入病毒顆粒的IFITM3也會有相似的功能，他們透過 virion fusion assay揭露了IFITM3-containing virion融合的能力明顯地減少，免疫螢光染色的分析也發現IFITM proteins會和病毒的Env以及Gag proteins共位，也就是病毒 budding可能會發生的位置。總結而言，這些結果顯示位在病毒膜上的IFITM3會藉由抑制細胞和病毒的融合來阻擋病毒進入。在本篇研究作者發現到IFITM在HIV-1 cell-to-cell transmission透過不一樣的方式執行抗病毒的功能，這也讓我們更加了解IFITM蛋白是如何抑制HIV-1感染。

References:

1         Perreira, J. M. et al. IFITMs restrict the replication of multiple pathogenic viruses. J. Mol. Biol., 2013. 425, 4937-4955.

2          Lu, J. et al. The IFITM proteins inhibit HIV-1 infection. J. Virol., 2011. 85, 2126-2137.