Procedencia: National Institute of Health / National Cancer Institute

Resumen:

El empaquetamiento selectivo del ARN genómico del virus de inmunodeficiencia
humana (VIH-1) requiere la presencia de un elemento de ARN, que actúa en cis,
llamado “señal de empaquetamiento” (Ψ). Sin embargo, el mecanismo por medio del
cual Ψ promueve el empaquetamiento selectivo del ARN genómico no ha sido
descifrado. Para poder determinar este mecanismo hemos utilizado Espectroscopía de
Correlación de Fluorescencia (FCS) y “fluorescence quenching”. Estás técnicas
permiten medir la unión entre Gag, la poliproteína estructural del VIH-1, y ARNs
etiquetados con CY5 a concentraciones en las cuales no hay autoensamblamiento de
partículas virales. Encontramos que, a concentraciones de sales fisiológicamente
relevantes, la afinidad de Gag con el HIV-1 Ψ es nanomolar y muy similar a la de los
ARN controles. Esto se debe a que las interacciones inespecíficas son tan fuertes que
enmascaran las interacciones específicas. Para demostrar esto, medimos la unión de
Gag a Ψ y a los ARN controles en presencia de un exceso de un ARN competidos
(tRNAs); al introducir mutaciones en Gag que disminuyen las interacciones proteína-
proteína y/o proteína-ARN; o al incrementar la fuerza iónica. Todas estas
modificaciones revelaron que Gag tiene una alta especificidad por el HIV-1 Ψ. Esta
especificidad es enmascarada en condiciones fisiológicas por interacciones
electrostáticas. Sorprendentemente las mutaciones en el dominio de la cápside que
disminuyen las interacciones proteína-proteína aumentan la especificidad de la unión.
Encontramos que la dependencia de la unión de Gag a ARNs como función de la
fuerza iónica no es lineal. Ésta observación tiene serias implicaciones para el
entendimiento de interacciones complejas entre macromoléculas. Finalmente,
proponemos que el ARN genómico se empaqueta de forma selectiva porqué es un
sustrato que disminuye la barrera energética de la nucleación de ensamblamiento.