Роль ВИЧ-1 белка NEF в патогенезе ВИЧ-1 инфекции

P2Xt receptor Ca2+ signals on functional responses in human platelets // Thromb. Haemost. — 2002. — Vol. 88. — P. 495—50 2.

40. Savage B, Cattaneo M, Ruggeri Z.M. Mechanism of platelet aggregation// Curr. Op. Hematol. — 2001. — Vol. 8. — P. 270—276.

41. Smyth S.S., Woulfe D.S., Weitz J.I. et al. G-protein-coupled receptors as signaling targets for antiplatelet therapy// Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. — 2009. — Vol. 29. — P. 449—457.

42. Solet D.J, Zacharski L.R., Plehn J.F. The role of adenosine 5'-diphosphate receptor blockade in patients with cardiovascular disease// Am. J. Med. — 2001. — Vol. 111. — P. 45—53.

43. Wang Y.X., Vincelette J., da Cunha V. et al. A novel P2Y12 adenosine diphosphate receptor antagonist that inhibits platelet aggregation and thrombus formation in rat and dog models // Thromb. Haemost. — 2007. — Vol. 97. — P. 847—855.

Поступила 21.09.09.

NEW ANTIAGGREGANTS - BLOCKERS OF PLATELET P2 RECEPTORS

A.U. Ziganshin

Summary

Described was the participation of P2 receptors in platelet aggregation as the initial stage of arterial thrombosis. Given was the pharmacological characteristic of three subtypes of P2 receptors which are presented on platelets, provided was their role in platelet aggregation. Described were the advantages and disadvantages of widely used in clinical practice tienopyridine antiplatelet drugs (ticlopidine, clopidogrel), which are antagonists of platelet P2Y12-receptors. Presented were the characteristics of the newest and perspective antiplatelet drugs acting on platelet P2-receptors.

Key words: P2-receptors, platelets, antiplatelet drugs, P2Y12-antagonists, clopidogrel

УДК 616.98:578.828.6-092

РОЛЬ ВИЧ-1 БЕЛКА NEF В ПАТОГЕНЕЗЕ ВИЧ-1 ИНФЕКЦИИ

Анна Викторовна Иванкова1, Сергей Васильевич Бойчук1, Ильшат Ганиевич Мустафин2,

Маргарита Владимировна Макарова3

1 Кафедра патологической физиологии (зав. — проф. М.М. Миннибаев),2кафедра биохимии (зав. — докт. мед. наук И.Г. Мустафин) Казанского государственного медицинского университета, 3кафедра клинической лабораторной диагностики (зав. — проф. А.П. Цибулькин) Казанской государственной медицинской академии последипломного образования

Реферат

Представлены сведения об участии ВИЧ-1 белка Nef в патогенезе ВИЧ-1 инфекции, его роли в репликации ВИЧ-1 и процессах гибели CD4+ Т-лимфоцитов, а также активации инфицированных Т-лимфоцитов.

Ключевые слова: вирусный белок Nef, репликация ВИЧ-1, ВИЧ-1 инфекция, апоптоз, CD4+ Т-лимфоциты.

ВИЧ-1 белок Nef первоначально был назван негативным регуляторным фактором, так как имелись сведения о его отрицательном влиянии на вирусную репликацию путем подавления транскрипции от длинных терминальных повторов (LTR) [30]. Однако появление сведений о том, что Nef необходим для поддержания высокой вирусной нагрузки у инфицированных вирусом иммунодефицита обезьян (ВИО) макак [5], дало основание предположить, что этот белок положительно влияет на репликацию вируса иммунодефицита человека ( ВИЧ). Кроме того, данная концепция основывается на большом количестве сведений, подтверждающих положительную роль вирусного белка Nef в отношении вирусной репликации in vivo [3]. Важная роль белка Nef в прогрессировании заболевания и обеспечении высокого уровня вирусной нагрузки in

vivo была установлена несколькими группами исследователей, убедительно показавших низкий уровень виремии и нормальные значения CD4-H^ у больных, инфицированных ВИЧ-1 с делецией гена nef [22, 23]. Тем не менее до настоящего времени ВИЧ-1 белок Nef по-прежнему остаётся самым загадочным генным продуктом вирусов иммунной недостаточности приматов.

Структура и основные функции ВИЧ-1 белка Nef

Nef является регуляторным эндоплазма-тическим белком, состоящим из 206—210 аминокислотных остатков общей молекулярной массой 27 кДа. Структура вирусного белка Nef была определена с помощью рентгеноструктур-ного анализа. Вторичная структура Nef включает 6 a-спиралей и 4 Р-слоя. Соединение Nef с мембраной осуществляется за счет наличия в структуре белка двух групп кластеров основных аминокислот в N-терминальной области, представленных двумя лизинами в позиции 4 и 7 и 4 аргининами в пределах области от аминокислоты 17 к аминокислоте 22 [5]. Ген вирусного белка Nef присутствует только у лен-

79

Таблищ 1

Функциональные домены Nef

Функциональные домены вирусного белка Nef Клеточные и вирусные белки взаимодействия с доменами Nef Функции Nef

'MGxxxS6 N-миристилированная трансфераза Соединение Nef с клеточными мембранами

55CAW-LEA60 ВИЧ-1 протеаза и CD4 Протеолиз Nef и снижение экспрессии CD4

62EEEE65 PACS-1 Снижение экспрессии молекул МНС класса I

72PxxPxR77 SH3 домены сигнальных белков Активация Src киназ

105RR106 Vav - Pak2 Индукция Fas-лиганда (Fas-L), фосфорилирова-ние Bad и снижение экспрессии МНС класса I

121FDP123 Тиоэстераза Снижение экспрессии СD4 на клеточной поверхности

155EE156 в-СОР Участие в механизме эндоцитоза

159ExxxLL165 Адаптерные белки 1-3 Снижение экспрессии СD4

174DD175 V1H субъединицы V-АТРазы Участие в механизме эндоцитоза

181p Pak2 Активация клетки

тивирусов приматов (ВИЧ-1, ВИЧ-2 и ВИО в частности) [3].

Была выдвинута гипотеза о том, что Nef изменяет свою собственную конформацию от «закрытой» формы в «открытую», когда связывается с мембраной клетки [9, 10]. Это дает основание предполагать, что «открытая» форма Nef позволяет ему более эффективно взаимодействовать с клеточными белками. Некоторые функции Nef связаны с его специфическими молекулярными доменами, наиболее изученные из которых представлены в табл. 1 [42].

Цитозольный Nef был обнаружен в виде олигомеров, присутствие которых связано как со снижением экспрессии CD4, так и с повышением инвазивных способностей ВИЧ [8].

Клеточные эффекты белка Nef

Основные функции вирусного белка Nef направлены на обеспечение эффективной вирусной репликации [5], поддержание жизнеспособности и инфекционных свойств ВИЧ-1 [21, 24-27], что осуществляется за счет следующих эффектов Nef.

I. Участие в модуляции патологических путей клеточной активации [27, 29, 49, 61].

Известно, что CD4+ Т-лимфоциты (CD4+ Т-Лф) — основная мишень для ВИЧ в организме хозяина. В активированных Т-Лф памяти ВИЧ-1 подвергается многочисленным циклам репликации, тогда как в покоящихся (неактивированных) CD4+ Т-Лф вирусная репликация считается невозможной [4]. Таким образом, согласно традиционной точке зрения, существовавшей на протяжении многих лет, при отсутствии достаточной клеточной активации, блокируется эффективная репликация и, в свою очередь, распространение вируса 80

[22]. Однако данные о репликации ВИЧ-1 и ВИО in vivo свидетельствуют также о том, что процессы вирусной репликации могут происходить и в Т-Лф с минимальным уровнем активационных маркеров. Тем не менее следует признать, что максимальный уровень вирусной репликации все же наблюдается в активированных Т-Лф [1, 10, 31, 58].

Таким образом, вирусная репликация in vivo не всегда требует полной активации клеток-мишеней [20, 51]. Активация лимфоцитов при участии Nef посредством взаимодействия с Т-клеточным рецептором (TCR) или нижестоящих сигнальных молекул, обеспечивающих проведение активационного сигнала, часто приводит к программированной клеточной гибели — апоптозу по типу активационно-индуцированной гибели клетки. Очевидно, быстрая гибель инфицированных клеток ограничивает продукцию вируса. Следовательно, чтобы обеспечить свое распространение, вирус нуждается в установлении баланса между Т-Лф, которые погибают посредством акти-вационно-индуцированного апоптоза, и «покоящимися» неактивированными клетками окружения, неспособными к эффективной репликации вирионов [22].

Имеются данные в пользу как положительного, так и отрицательного влияния белка Nef на пути передачи клеточного сигнала, а также активационное состояние клеток-мишеней

[41].

II. Влияние белка Nef на репликацию ВИЧ-1 и распространение вируса.

Во-первых, вирусный белок Nef вносит вклад в сенсибилизацию лимфоцитов к репликации ВИЧ через его взаимодействие с молекулами сигнальной трансдукции. В частности, вход ВИЧ-1 в неинфицированные CD4 лимфоциты приводит к продукции Nef в от-

сутствии интеграции генома [45]. Вероятно, это следствие Nef-TCR взаимодействия, которое ведёт к субпороговой клеточной активации, достаточной для эффективной репликации ВИЧ-1 [42]. Во-вторых, белок Nef способен оказывать влияние на распространение инфекции посредством регулирования образования так называемых «вирусологических синапсов» между инфицированными и неин-фицированными клетками микроокружения [37, 38]. Эффективность вирусной передачи от клетки к клетке и формирование «вирусологических синапсов», также могут регулироваться активацией инфицированных лимфоцитов [39]. Недавние исследования показали, что ВИЧ-1 снижает Т-клеточную активацию и формирование «иммунологических синапсов» между инфицированными лимфоцитами и антиген-презентирующими клетками (АПК), и что эти эффекты были опосредованы Nef. Известно, что в нормальном физиологическом состоянии в «покоящихся» Т-Лф последовательно переносятся через ранние эндосомы молекулы TCR и LCK (лейкоцитарно-специ-фической киназы). После соединения Т-Лф с антигеном (АГ), TCR и LCK молекулы в активированных Т-Лф направляются к ре-циркулирующей эндосоме для участия в формировании «иммунологического синапса». В инфицированных Т-Лф внутриклеточный перенос TCR и LCK изменяется под влиянием ВИЧ-1 белка Nef. LCK в значительной мере удерживается в рециркулирующих эндосомах, и TCR перенос замедляется как на эндоцитар-ном, так и на рециркулирующем уровнях, что приводит к аккумуляции TCR в рециркулиру-ющих эндосомах и незначительному увеличению экспрессии TCR на поверхности клетки. В конечном итоге происходит нарушение использования TCR и LCK при формировании иммунологического синапса [40]. Ех vivo была описана клеточная система, представленная Т-Лф и незрелыми дендритными клетками (ДК), в которой присутствие Nef приводило к увеличению эффективности в отношении репликации ВИЧ-1 и ВИО [21, 43]. В-третьих, белок Nef способен запускать секрецию множества цитокинов и хемокинов, включая СС-хемокиновый лиганд 3 (ŒL3) и 4 (ССЬ4), инфицированными АПК (такими как макрофаги и ДК), непосредственно влияя на продолжительность жизни АПК. Эти эффекты могут опосредованно увеличивать уровни репликации ВИЧ-1 в первоначально неинфи-цированных CD4+ Т-Лф окружения, которые «привлекаются» АПК в ответ на секрецию последними ССЬ3 и CCL4 [33]. Макрофаги, экспрессирующие Nef, также высвобождают паракринные факторы (такие как растворимый CD23 и растворимые внутриклеточные

© 6. «Казанский мед. ж.», № 1.

молекулы адгезии), которые «представляют» покоящимся лимфоцитам вирус, осуществляя таким образом ВИЧ-1 инфицирование в отсутствие полной Т-лимфоцитарной активации [59]. В-четвертых, белок Nef способен "защищать" инфицированные Т-Лф от запрограммированной клеточной гибели [11, 14, 1б, 25, 2б, 34, 40, 53, б?]. Эта функция реализуется посредством следующих механизмов:

1. Снижение экспрессии молекул МНС I на клеточной поверхности [32, 42, 54] под влиянием белка Nef, что может, в свою очередь, ограничивать способность цитотоксических Т-Лф (цТ-Лф) распознавать и элиминировать инфицированные вирусом клетки, обеспечивая таким образом для ВИЧ и ВИО возможность частично «уклоняться», по крайней мере, от одного компонента иммунного ответа хозяина [14]. Уменьшение экспрессии молекул МНС I на клеточной поверхности подвергает инфицированные клетки атаке натуральных киллеров (NK) [55], тогда как ВИЧ-1 обладает избирательной способностью не снижать экспрессию молекул I класса (HLA-C и HLA-E), ответственных за защиту от NK клеточного лизиса, предотвращая тем самым гибель инфицированных клеток [13, 14].

2. Снижение экспрессии CD4. Наряду с ВИЧ белком Env, Nef может индуцировать уменьшение экспрессии СD4 на мембране Т-Лф, обеспечив тем самым защиту от возможного gp120-CD4-опосредованного апоптоза [34, 40].

3. Взаимодействие Nef с сигнал-регулирую-щей апоптоз киназой 1 (ASK 1). Известно, что ASK1, которая является серин-треониновой киназой, необходима для совершения передачи патологических сигналов гибели клетки через рецепторы Fas и фактора некроза опухо-лей-a ( ФНО-а). Однако в присутствии Nef происходит формирование комплексов Nef/ASKl, которые предотвращают взаимодействие ASK1 с сигнальными рецепторами смерти, блокируя таким образом Fas- и ФНО-а-опосре-дованный апоптоз [1б, 2б].

4. Стимулирование фосфорилирования проа-поптотического белка Bad в фосфатидилино-зитол-3-киназа (PI3 K)-опосредованном и р21-киназа-активированном (.РАK) патологических путях, играющих важную роль в вирусной репликации и патогенезе заболевания [б4].

5. Блокирование процессов р53-опосредован-ного сигнального пути апоптоза инфицированных клеток [3O].

III. Nef-зависимое повышение инфекционнос-ти ВИЧ-1 может являться следствием следующих механизмов:

1. Влияние на свойства оболочки вируса. Известно, что ВИЧ-1 входит в клетки-мишени через рН-зависимое слияние вирусной оболочки с клеточной мембраной. Это происходит

посредством скоординированного взаимодействия между рецепторами оболочки вируса (такими как Env gp120 и gp41) со специфическим клеточным рецептором (CD4) и ко-рецептора-ми (СХСR4 и CCR5). Nef усиливает включение белка Env в состав вириона вследствие взаимодействия его интрацитоплазматического домена с трансмембранной субъединицей Env [52].

2. Повышение содержания холестерола клеточной мембраны вириона, необходимого как для входа, так и выхода ВИЧ-1. Истощение холестерола клеточной мембраны, индуцированное, например, метил-Р-циклодекстрином, снижает инвазивные способности вируса дикого типа, но не вируса с делецией гена nef [50]. Кроме того, Nef повышает экспрессию некоторого количества «холестерогенных энзимов» [51], участвуя в транспорте вновь синтезируемого холестерола в липидные мостики клеточной мембраны [52].

Как уже упоминалось ранее, Nef необходим для оптимальной вирусной репликации [5], а нарушение экспрессии белка Nef приводит к асимптоматичному или медленно прогрессирующему течению заболевания [5, 22, 23]. Это, вероятно, следствие множества эффектов, которые Nef индуцирует в различных органах, таких как почки (их функции поражаются сочетанным воздействием Nef и Vpr) [6], и тимус, где Nef ингибирует тимопоэз [57], связанный в целом с лимфоцитарным истощением в стадии СПИД-ассоциированного комплекса.

Какой именно из этих механизмов, раскрытых в экспериментах in vitro, является главным в поддержании вирусной репликации, следовательно, и прогрессировании заболевания in vivo, до настоящего времени остается предметом дискуссий и научных исследований.

В ряде экспериментальных работ отмечалась неспособность штаммов с делецией гена nef осуществлять эффективную транскрипцию своего генома после инфицирования [58, 59].

Мутации в Pro-X-X-Pro области гена nef, которые не влияют на снижение экспрессии CD4, ослабляют опосредованную белком Nef инвазивность вируса [28]. Кроме того, эти изменения могут частично объяснить влияние мутаций на стабильность белка [17].

Проводилось изучение значения делеции гена nef у резус-макак, инфицированных ВИО. У обезьян, инфицированных вирусом с делецией гена nef, был выявлен высокий титр антител, в то время как признаки вирусной репликации отсутствовали [38]. Эти результаты указывают на то, что Nef играет критическую роль в инициации и поддержании высокой инфекционной способности ВИО in vivo. 82

Кроме того, белок Nef необходим для репликации и патогенности ВИЧ-1 у SCID (от англ. severe combined immunodeficiency — тяжелый комбинированный иммунодефицит) мышей, содержащих имплантаты человеческого фе-тального тимуса и печени [35]. Также было показано, что у трансгенных мышей, CD4+Т-Лф и клетки моноцитарной линии которых экс-прессируют Nef, развиваются разнообразные СПИДподобные заболевания (оппортунистические) [32].

Влияние ВИЧ-1 белка Nef на апоптоз CD4+ Т-лимфоцитов.

Большинство CD4+ Т-Лф, подвергающихся апоптозу в периферической крови и лимфатических узлах у ВИЧ-1 инфицированных пациентов, являются неинфицированными клетками окружения («байстэндер» клетки). Запрограммированная гибель этих неинфи-цированных Т-Лф окружения получила название «эффект байстэндер». В процессе апоптоза Т-Лф непосредственно участвуют вирусные белки и опосредованно, через вирусные стимулы, некоторые клеточные факторы, такие как медиаторы апоптоза. Некоторые исследования указывают на участие белка Nef в реализации «эффекта байстэндер» [5, 8, 24, 25, 37, 44]. Увеличение апоптоза других типов неинфицированных клеток (таких как CD8+ Т-Лф, В-лимфоцитов, тимоцитов и нейронов) также определяется у пациентов со СПИДом [33, 50].

Показано [45], что растворимый экзогенный Nef-белок в комплексе с Nef-антителами, является причиной гибели широкого спектра неинфицированных лимфоидных клеток (CD4+, CD8+ Т-Лф, В-Лф, макрофаги и нейтро-филы), что приводит, в свою очередь, к супрессии иммунной системы.

Некоторые ВИЧ-1 белки, включая Tat, Vpr и Nef, обладают цитотоксическими эффектами на тканевые культуры [19, 20, 46].

Определено [16], что растворимый ВИЧ-1 белок Nef вызывает апоптоз CD4+ Т-Лф уже через 6 часов от начала экспозиции клеток, а через 36 часов более чем три четверти клеток подвергались апоптозу. Кроме того, при культивировании клеток в течение 24 часов в присутствии минимальной концентрации внеклеточного белка Nef (1 нг/мл) количество апоптотирую-щих Т-Лф составило 19,69%, а в клеточных культурах, где максимальная концентрация вирусного белка была равна 500 нг/мл, — 54,94% по сравнению с 4,09% апоптотирующих клеток в отсутствии экзогенного белка Nef. Эти данные позволяют сделать вывод о время- и дозозави-симом характере апоптоза Т-Лф в присутствии внеклеточного ВИЧ-1 белка Nef [16].

Известно несколько механизмов влияния белка Nef на апоптоз CD4+ Т-Лф:

1. Экзогенный Nef непосредственно соединяется с Ç-цепью рецепторного комплекса Т-Лф (TCR) с последующей индукцией апоп-тоза неинфицированных T-Лф посредством повышения экспрессии Fas-лиганда (FasL) на инфицированных клетках. При этом теряется необходимость инициировать активацию Т-Лф [15, 26, 66].

2. Эндогенный Nef повышает, в свою очередь, экспрессию как Fas, так и FasL [15, 68].

3. Nef может также запускать внутренний путь апоптоза снижением экспрессии белков Bcl-2 и Bcl-XL, являющихся негативными регуляторами апоптоза [2], и повышением опосредованных каспазой эффектов запрограммированной гибели клеток [9, 48].

4. Непосредственное соединение растворимого Nef белка с CXCR4 на CD4+ Т-Лф является причиной передачи апоптотического сигнала, достаточного для индукции апоптоза [47]. Известно, что протеинкиназа С участвует в gp120-индуцированном апоптозе, и рецептор CXCR4 играет важную роль в этом процессе. Была выдвинута гипотеза о том, что белок Nef может подобным образом действовать через протеинкиназа-зависимый патологический путь, аналогичный тому, который реализуется во время gp120-индуцированного апоптоза [45]. Таким образом, три ВИЧ-1 белка (Nef, gp120, Tat), как оказалось, стимулируют апоп-тотический или пролиферативный сигналы посредством взаимодействия с CXCR4 [16].

Следовательно, однозначен вывод о значимости роли ВИЧ-1 белка Nef в патогенезе ВИЧ-инфекции. Несмотря на большое количество исследований о роли белка Nef в развитии ВИЧ-инфекции до сих пор не создана единая концепция в отношении функциональных свойств Nef. Многие механизмы действия белка изучены не до конца. Ответы на эти вопросы затрудняются отсутствием in vitro оптимальной экспериментальной модели, способной в полной мере отразить все функции ВИЧ-1 белка Nef in vivo. Создание данной модели in vitro позволит более глубоко понять патогенез ВИЧ-инфицирования и послужит основой для поиска новых, более эффективных средств терапии ВИЧ-инфекции и СПИДа.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бойчук С. В., Мустафин И. Г. Роль эндотелиаль-ных клеток и ВИЧ-1 белка Nef в патогенезе ВИЧ-инфекции: новые механизмы репликации ВИЧ-1 // Мед. иммунол. -2004. - Том 6, № 6. - С. 499-506.

2. Бойчук С. В., Мустафин И. Г., Фассахов Р. С. Апоп-тоз: характеристика, методы изучения и его роль в патогенезе атопических заболеваний // Казанский мед. ж. -

2000. - № 3. - C. 217-222.

3. Ahmad N, Venkatesan S. Nef protein of HIV-1 is a transcriptional repressor of HIV-1 LTR // Science. — 1988. — Vol. 241. — P. 1481—1485.

4. Aiken C, Trono D. Nef stimulates human immunodeficiency virus type 1 proviral DNA synthesis // J. Virol. — 1995. — Vol. 69. — P. 5048—5056.

5. Andreas Jekle, Oliver T. Kepler, Eric De Clerc et al. In vivo evolution of Human Immunodeficiency Virus Type 1 toward increased pathogenicity through CXCR4-mediated killing of uninfected CD4 T cells // J. Virol. — 2003. — Vol. 77, № 10. — P. 5846—5854.

6. Arold S. T., Baur A. S. Dinamic Nef and Nef dynamics: how structure could explain the complex activities of this small HIV protein // Trends Biochem. Sci. — 2001. — № 26. — P. 356—363. [9]

7. Arold S, Hoh F, Domergue S. et al. Characterization and molecular basis of the oligomeric structure of HIV-1 nef protein // Protein Sci. — 2000. — № 9. — P. 1137—1148.

8. Badley A. D, Docrell D. H, Algeciras A. et al. In vivo analysis of Fas/FasL interactions in HIV-1 infected patients // J. Clin. Invest. — 1998. — Vol. 102. — P. 79—87.

9. Bossy-Wetzel E, Green D. R. Caspases induce cytochrome c release from mitochondria by activating cytosolic factors // J. Biol. Chem. — 1999. — Vol. 274. — P. 17484—17490.

10. Blaak H. et al. In vivo HIV-1 infection of CD45RA+ CD4+ T cells is established primarily by syncytium-inducing variants and correlates with the rate of CD4+ T cell decline// Proc. Natl Acad. Sci. USA. — 2000. — Vol. 97. — P. 1269—1274.

11. Blagoveshenskaya A. D, Thomas L, Feliciangeli S. F. et al. HIV-1 Nef down-regulates MHC-1 by a PACS-1- and PI3K-regulated ARF6 endocytic pathway // Cell. — 2002. — Vol. 111. — P. 853—866.

12. Chovers M. Y, Pandori M. W, Spina C. A. et al. The growth advantage conferred by HIV-1 nef is determined at the level of viral DNA formation and is independent of CD4 down-regulation // Virology. — 1995. — Vol. 212. — P. 451—457.

13. Cohen G. B, Gandhi R. T., Davis D.M. et al. The selective down-regulation of class I major histocompatibility complex proteins by HIV-1 protects HIV-infected cells from NK cells // Immunity. — 1999. — № 10. — P. 661—671.

14. Collins K. L, Chen B. K, Kalamas S. A. et al. HIV-1 protein Nef protects infected primary cells against killing by cytotoxic T lymphocytes// Nature. — 1998. — Vol. 391. — P. 397— 401.

15. Cossarizza A. Apoptosis and HIV infection: about molecules and genes // Curr. Pharm. Des. — 2008. — Vol. 14. — P. 237—244.

16. Cleve O. James, Ming-Bo Huang, Mafuz Khan et al. Extracellular Nef protein targets CD4+ T Cells for apoptosis by interacting with CXCR4 surface receptors // J. Virol. — 2004. — Vol.78, № 6. — P. 3099—3109.

17. Craig H. M, Pandori M. W., Riggs N. L. et al. Analysis of the SH3-binding region of HIV-1 nef : Partial functional defects introduced by mutations in the polyproline helix and the hydrophobic pocket // Virology. — 1999. — Vol. 262. — P. 55—63.

18. Deacon N. J. et al. Genomic structure of an attenuated quasi species of HIV-1 from a blood transfusion donor and recipients // Science. — 1995. — Vol. 270. — P. 988—991.

19. Denis C. A., Baron A., Grossmann J. G. et al. Co-translational myristoylation alters the quaternary structure of HIV-1 Nef in solution // Proteins. - 2005. - Vol. 60. -P. 658-669.

20. Eckstein, D. A. et al. HIV-1 actively replicates in nanve CD4+ T cells residing within human lymphoid tissues// Immunity. - 2001. - № 15. - P. 671-682.

21. Fackler O. T. et al. A natural variability in the proline-rich motif of Nef modulates HIV-1 replication in primary T cells // Curr. Biol. - 2001. - № 11. - P. 1294-1299.

22. Fackler O. T., Andres Alcover, Oliver Schwartz. Modulation of the immunological synapse: a key to the HIV-1 pathogenesis? // Nature Rev. /Immunology. - 2007. -Vol. 7. - P. 310-317.

23. Fenard D. et al. Nef is physically recruited into the immunological synapse and potentiates T cell activation early after TCR engagement //J. Immunol. - 2005. -Vol. 175. - P. 6050-6057.

24. Feng Yun Yue, Colin M. Kovacs, Rowena C. Dimayuga et al. Preferential Apoptosis of HIV-1-Specific CD4+ T Cells // J. Immunol. - 2005. - Vol. 174. - P. 2196-2204.

25. Finkel T. H, G. Tudor-Williams N. K Banda. Apoptosis occurs predominantly in bystander cells and not in productively infected cells of HIV- and SIV-infected lymph nodes // Nat. Med. -1995. - № 1. - P. 129-134.

26. Geleziunas R, Xu W, Takeda K et al. HIV-1 Nef inhibits ASK1-dependent death signaling providing a potential mechanism for protecting the infected host cell // Nature. - 2001. - Vol. 410. - P. 834-838.

27. Geyer M, Fackler O. T. & Peterlin B. M. Structure-function relationships in HIV-1 Nef // EMBO Rep. - 2001. -№ 2. - P. 580-585.

28. Goldsmith M. A., Warmerdam M. T, Atchinson R E. et al. Dissociation of the CD4 down-regulation and viral infectivity enhancement functions of human immunodeficiency virus type 1 Nef // J. Virol. - 1995. - Vol. 69. - P. 4112-4121.

29. Greene W.C., Peterlin B. M. Charting HIV's remarkable voyage through the cell. Basic science as a passport to future therapy // Nature Med. - 2002. - № 8. -P. 673-680.

30. Greenway A. L, D. A. McPhee, K. Allen. et al. Human immunodeficiency virus type 1 Nef binds to tumor suppressor p53 and protects cells against p53-mediated apoptosis // J. Virol. - 2002. - Vol. 76. - P. 2692-2702.

31. Haase A. T. Perils at mucosal front lines for HIV and SIV and their hosts// Nature Rev. Immunol. - 2005. -№ 5. - P. 783-792.

32. Hanna Z, Kay D. G, Cool M. et al. Transgenic mice expressing human immunodeficiency virus type 1 in immune cells develop a severe AIDS-like disease // J. Virol. -1998. - Vol. 72. - P. 121-132.

33. Herbein G., U. Mahlknecht F. Batliwalla P. et al. Apoptosis of CD8+ T cells is mediated by macrophages through interaction of HIV gp120 with chemokine receptor CXCR4 // Nature. - 1998. - Vol. 395. - P. 189-194.

34. Inoue M, Koga Y, Djordjijevic D. et al. Down-regulation of CD4 molecules by the expression of Nef: a quantitative analysis of CD4 antigens on the cell surfaces // Int. Immunol. - 1993. - № 5. - P. 1067-1073.

35. Jamieson B. D, Aldrovandi G. M, Planelles V. et al. Requirement of human immunodeficiency virus type 1 nef for in vivo replication and pathogenicity // J. Virol. - 1994. -Vol. 68. - P. 3478-3485.

36. Jolly C., Kashefi K., Hollinshead M., Sattentau Q. J. HIV-1 cell to cell transfer across an Env-induced, actin-dependent synapse// J. Exp. Med. — 2004. — Vol. 199. — P. 283—293.

37. Katsikis P. D., Wunderlich E. S., Smith C. A., Herzenber L. A. Fas antigen stimulation induces marked apoptosis of T lymphocytes in human immunodeficiency virus-infected individuals // J. Exp. Med. —1995. — Vol. 181. — P. 2029—2036.

38. Kestler H. W. 3rd, Ringler D. J, Mori K et al. Importance of the nef gene for maintenance of high virus loads and for development of AIDS // Cell. — 1991. — Vol. 65. — P. 651—662.

39. Kirchhoff F., Greenough T. C., Brettler D. B. Absence of intact nef sequences in a long-term survivor with nonprogressive HIV-1 infection// N. Engl. J. — 1995. — Med. — Vol. 332. — P. 228—232.

40. Lindwasser O. W., Chaudhuri R., Bonifacino J.S. Mechanisms of CD4 down-regulation by the Nef and Vpu proteins of primate immunodeficiency viruses // Cur. Mol. Med. — 2007. — № 7. - P. ¡71-184.

41. Marsh J. W. The numerous effector functions of Nef // Arch. Biohem. Biophys. — 1999. — Vol. 365. — P. 192—198.

42. Maurizio Federico. Role of the HIV-1 regulatory protein Nef // Future HIV Ther. — 2008. —Vol. 2, № 1. — P. 37—45.

43. Messmer D., Ignatius R., Santisteban C. The decreased replicative capacity of simian immunodeficiency virus SIVmac239 Anef is manifest in cultures of immature dendritic cells and T cells // J. Virol. — 2000. — Vol. 74. — P. 2406—2413.

44. Muro-Cacho C. A, Pantaleo G., Fauchi A. S.. Analysis of apoptosis in lymph nodes of HIV-infected persons // J. Immunol. — 1995. — Vol. 154. — P. 5555—5566.

45. Okada H., Takei R., Tashiro M. Inhibition of HIV-1 Nef-induced apoptosis of uninfected human blood cells by serine/threonine protein kinase inhibitors, fasudil hydrochloride and M3 // FEBS Lett. — 1998. — Vol. 422. — P. 363—367.

46. Phillips D. M. The role of cell-to-cell transmission in HIV infection// AIDS. — 1994. — № 8. — P. 719—731.

47. Popik W., Alce T. M., Au W. C. Human immunodeficiency virus type 1 uses lipid raft-co-localized CD4 and chemokine receptors for productive entry into CD4+ T cells // J. Virol. — 2002. — Vol. 76. — P. 4709—4722.

48. Rasola A., Gramaglia D., Boccaccio C., Comoglio P. M. Apoptosis enhancement by the HIV-1 Nef protein // J. Immunol. — 2001. — Vol. 166. — P. 81—88.

49. Roeth J. F., Collins K. L. Human immunodeficiency virus type 1 Nef: adapting to intracellular trafficking pathways // Microbiol. Mol. Biol. Rev. — 2006. — Vol. 70. — P. 548—563.

50. Samuelsson, A., Brostrom C., van Dijk N. et al. Apoptosis of CD4+ and CD19+ cells during human immunodeficiency virus type 1 infection - correlation with clinical progression, viral load, and loss of humoral immunity // Virology. — 1997. — Vol. 238. — P. 180—188.

51. Scales D. et al. Non-proliferating bystander CD4+ T cells lacking activation markers support HIV replication during immune activation// J. Immunol. — 2001. — Vol. 166. — P. 6437—6443.

52. Schiavoni I., Trapp S., Santarcangelo A. C. et al.

HTV-1 Nef enhances both membrane expression and virion incorporation of Env products. A model of the Nef-dependent increase of HTV-1 infectivity // J. Biol. Chem. — 2004. — Vol. 27. — P. 922—996.

53. Schwartz O., Maréchal V., Le Gall S. et al. Endocytosis of major histocompatibility complex class T molecules is induced by the HTV-1 Nef protein // Nat. Med. — 1996. — № 2. — P. 338—342.

54. Sol-Foulon N. et al. ZAP-70 kinase regulates HTV cell-to-cell spread and virological synapse formation // EMBO J. — 2007. — Vol. 26. — P. 516—526.

55. Stevenson M. HTV-1 pathogenesis // Nature Med. — 2003. — № 9. — P. 853—860.

56. Stewart S. A., B. Poon, J. Y. Song and I. S.Y. Chen. Human immunodeficiency virus type 1 Vpr induces apoptosis through caspase activation // J. Virol. - 2000. -Vol. 74. - P. 3105-3111.

57. Stove V., Naessens E, Stove C. Signaling but not trafficking function of HTV-1 protein Nef is essential for Nef-induced defects in human intra-thymic T-cell development // Blood. — 2003. — Vol. 102. — P. 2925.

58. Swingler S. et al. HTV-1 Nef mediates lymphocyte chemotaxis and activation by infected macrophages// Nature Med. — 1999. — № 5. — P. 997—1003.

59. Swingler S. et al. HTV-1 Nef intersects the macrophage CD40L signaling pathway to promote resting-cell infection // Nature. — 2003. — Vol. 424. — P. 213—219.

60. Thoulouze M. I. et al. Human immunodeficiency virus type-1 infection impairs the formation of the immunological synapse // Tmmunity. — 2006. — Vol. 24. — P. 547—561.

61. Tolstrup M., Ostergaard L., Laursen A. L.. HTV/STV escape from immune surveillance: focus on Nef // Curr. HTV Res. — 2004. — № 2. — P. 141—151.

62. van Wout A. B., Swain J. V., Schindler M. et al. Nef induces multiple genes involved in cholesterol synthesis and uptake in human immunodeficiency virus type 1-infected T cells // J. Virol. — 2005. — Vol. 79, №15. — P. 10053—10058.

63. Westendorp M. O., R. Frank C. Ochenbauer K. et al. Sensitization of T cells to CD95-mediated apoptosis by HTV-1 Tat and gp120 // Nature. — 1995. — Vol. 375. — P. 5546—5554.

64. Wolf D., Witte V, Laffert B. et al. HIV-1 Nef associated PAK and PI3-kinases stimulate Akt-independent Bad-phosphorylation to induce anti-apoptotic signals // Nat. Med. - 2001. - № 7. - P. 1217-1224.

65. Wu Y., Marsh J. W. Selective transcription and modulation of resting T-cell activity by pre-integrated HIV DNA // Science. - 2001. - Vol. 293. - P. 1503-1506.

66. Xu X. N., Laffert B., Screaton G. R. et al. Induction of Fas ligand expression by HIV involves the interaction of Nef with the T cell receptor zeta chain // J. Exp. Med. -1999. -Vol. 189. - P. 1489-1496.

67. Yokoyama W. M. Natural killer cell receptors // Cur. Opin. Immunol. - 1998. - № 10. - P. 298-305.

68. Zauli G., Gibellini D., Secchiero P et al. Human immunodeficiency virus type 1 Nef protein sensitizes CD4(+) T lymphoid cells to apoptosis via functional up-regulation of the CD95/CD95 ligand pathway // Blood. -1999. - Vol. 93. - P. 1000-1010.

69. Zheng Y. H., Plemenitas A, Fielding C. J., Peterlin B. M. Nef increases the synthesis of and transports cholesterol to lipid rafts and HIV-1 progeny virions // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2003. - Vol. 100. - P. 8460-8465.

70. Zuo Y., Matsusaka T., Zhong J. et al. HIV-1 genes Vpr and Nef synergistically damage podocytes, leading to glomerulosclerosis // J. Am. Soc. Nephrol. - 2006. -Vol. 17. - P. 2832.

Поступила 22.09.09.

THE ROLE OF HIV-1 NEF PROTEIN IN THE PATHOGENESIS OF HIV-1 INFECTION

A.V. Ivankova, S.V. Boychuk, I.G. Mustafin, M.V. Makarova

Summary

Presented was the data on the maintenance of HIV-1 Nef protein in the pathogenesis of HIV-1 infection, its role in HIV-1 replication and the processes of CD4+ T-lymphocytes cell death, as well as on the activation of infected T-lymphocytes.

Key words: viral protein Nef, HIV-1 replication, HIV-1 infection, apoptosis of CD4+ T-lymphocytes.