Роль клеточных белков WRN и WRNIP1 в репликации ВИЧ-1

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 25-24-00167

НазваниеРоль клеточных белков WRN и WRNIP1 в репликации ВИЧ-1

Руководитель Королев Сергей Павлович, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва

Конкурс №102 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-208 - Молекулярная биология

Ключевые слова вирус иммунодефицита человека, интеграза, обратная транскриптаза, клеточные партнеры, факторы рестрикции вируса, терапевтическая мишень

Код ГРНТИ34.15.31

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Ожидаемые результаты
В результате выполнения проекта будут получены систематические данные по влиянию белков WRN и WRNIP1 на ранние (обратная транскрипция, интеграция и постинтеграционная репарация) и поздние (транскрипция) этапы репликации ВИЧ-1. Будет определено, на какую именно стадию (или стадии) влияют данные белки. Будет определен механизм этого влияния, в частности будет установлена принципиальная возможность взаимодействия между WRN или WRNIP1 и вирусными ферментами, осуществляющими ранние этапы репликации. Будет получена серия клеточных линий, экспрессирующих природный вариант или мутантные формы WRN, устойчивые к действию соответствующих малых интерферирующих РНК. С использованием этих клеточных линий будет определен вклад экзонуклеазной и хеликазной активности WRN в негативную регуляцию ранних этапов репликации ВИЧ-1. Будет получена клеточная линия со стабильно интегрированным репортером, в котором репортерный белок (люцифераза светлячка) находится под контролем LTR промотора ВИЧ-1. Помимо этого, будут охарактеризованы эффекты WRN и WRNIP1 на Tat-независимую (базальную) и Tat-зависимую транскрипцию с LTR-промотора с использованием плазмидных репортерных конструкций, а также на модели клеток со стабильно интегрированным репортером. Основным результатом проекта будет установление роли WRN и WRNIP1 в репликации вируса. Благодаря полученной информации данные белки, а также их комплексы с вирусными белками можно будет рассматривать в качестве новой терапевтической мишени для разработки анти-ВИЧ-препаратов. Все предполагаемые результаты полностью соответствуют мировому уровню. Успешное выполнение проекта создаст предпосылки для разработки анти-ВИЧ-препаратов, обеспечивающих высокий генетический барьер для развития лекарственно устойчивых штаммов вируса.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), несмотря на достигнутый прогресс в лечении ВИЧ-инфекции, по-прежнему представляет серьезную угрозу человечеству. Высокая скорость мутаций вирусных белков, а также нарушение пациентами режимов терапии ВИЧ-инфекции приводит к появлению среди в популяции штаммов вируса, устойчивых к действию антиретровирусных препаратов. Такие штаммы встречаются даже у пациентов, еще не получавших антиретровирусную терапию. Для борьбы с лекарственно-устойчивыми штаммами вируса необходимо разрабатывать новые подходы, которые требуют более тщательных исследований всех стадий жизненного цикла вируса и, в том числе, изучения клеточных белков, задействованных в репликации ВИЧ-1. Среди этих белков могут быть как ко-факторы ВИЧ-1, т.е. клеточные белки, которые способствуют развитию вирусной инфекции, так и факторы рестрикции ВИЧ-1 - клеточные белки, препятствующие репликации вируса. Нами было установлено, клеточная АТФ-зависимая хеликаза/экзонуклеаза WRN является фактором рестрикции на ранних этапах жизненного цикла вируса: обратной транскрипции, интеграции или постинтеграционной репарации, а партнер белка WRN - белок WRNIP1, наоборот, является положительным фактором ранних этапов репликации ВИЧ-1. В ходе реализации первого года выполнения проекта РНФ №25-24-00167 нам удалось определить на какой именно из ранних этапов репликации ВИЧ-1 влияет белок WRN. Оказалось, WRN подавляет стадию обратной транскрипции вируса. При этом не было обнаружено влияния WRN на другие ранние этапы репликации ВИЧ-1: интеграцию и постинтеграционную репарацию. Помимо этого, нам удалось выяснить, что для эффекта на ранние этапы ВИЧ-1 не важны ни экзонуклеазная, ни хеликазная каталитические активности белка WRN. В рамках изучения роли белка WRNIP1 нами были получены клетки с полным нокаутом данного белка и продемонстрировано, что в таких клетках подавляется репликация псевдовируса на основе ВИЧ-1. Полученные в ходе работы результаты в будущем могут способствовать разработке специфичной терапии ВИЧ-1, которая учитывает различное влияние этих белков на ранние этапы репликации ВИЧ-1. При этом, если окажется, что эти белки действительно оказывают противоположное действие на разные этапы репликации, то впервые появится потенциальная возможность заблокировать позитивное для вируса влияние клеточных белков и сохранить их негативное воздействие на развитие ВИЧ-инфекции.

Публикации

1. Щигал О.Е., Королев С.П.,Анисенко А.Н. , Готтих М.Б. WRN и другие RecQ-хеликазы в жизненных циклах вирусов Молекулярная биология, №3, том 60 (год публикации - 2026)