Вторичная структура домена PBS вируса иммунодефицита человека субтипов B, C, D и F
Проведено філогенетичне дослідження вторинної структури домену PBS, який відповідає за ініціацію оберненої транскрипції, для 941 ізоляту ВІЛ-1 субтипів B, C, D і F. Показано, що PBS-сигнал, три додаткових сайти зв'язування з праймером, а також два дуплекси, що впізнаються оберненою транскриптаз...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/37564 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Вторичная структура домена PBS вируса иммунодефицита человека субтипов B, C, D и F / И.Н. Коломиец, М.И. Зарудная, А.Л. Потягайло, Д.Н. Говорун // Доп. НАН України. — 2011. — № 5. — С. 180-187. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859463353429131264 |
|---|---|
| author | Коломиец, И.Н. Зарудная, М.И. Потягайло, А.Л. Говорун, Д.Н. |
| author_facet | Коломиец, И.Н. Зарудная, М.И. Потягайло, А.Л. Говорун, Д.Н. |
| citation_txt | Вторичная структура домена PBS вируса иммунодефицита человека субтипов B, C, D и F / И.Н. Коломиец, М.И. Зарудная, А.Л. Потягайло, Д.Н. Говорун // Доп. НАН України. — 2011. — № 5. — С. 180-187. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Проведено філогенетичне дослідження вторинної структури домену PBS, який відповідає за ініціацію оберненої транскрипції, для 941 ізоляту ВІЛ-1 субтипів B, C, D і F. Показано, що PBS-сигнал, три додаткових сайти зв'язування з праймером, а також два дуплекси, що впізнаються оберненою транскриптазою, висококонсервативні для більшості ізолятів досліджених субтипів. Вперше виявлено особливості структури PBS-частини, шпильки U5 та нижньої частини домену PBS для ізолятів кожного з досліджених субтипів. Показано зокрема, що шпилька, яка містить PBS-сигнал, має різну довжину (11–24 нт) і стабільність (4–10 ккал/моль), що зумовлено в основному мутаціями в положеннях 85 і 86. Також виявлено, що шпилька U5 має три основні форми, які відрізняються за структурою середньої частини шпильки та різним експонуванням додаткових сайтів зв'язування з праймером.
Phylogenetic analysis of the secondary structure of PBS domain directing the reverse transcription initiation has been conducted for 941 HIV-1 isolates of B, C, D, and F subtypes. PBS signal and three additional sites for tRNA(lys3) primer binding have been shown to be highly conserved among all subtypes studied, and two duplexes recognized by reverse transcriptase also appeared to be conserved in most isolates studied. The structural peculiarities of PBS part, U5-hairpin, and bottom part of PBS domain have been determined for each subtype studied. In particular, a hairpin with PBS signal was shown to be of different length (11–24 nt) and stability (4–10 kcal/mole) depending mainly on base changes at positions 85 and 86. U5-hairpin was found to have three main forms which differ in the structure of the middle part and in the exposure of additional sites for primer binding.
|
| first_indexed | 2025-11-24T05:28:29Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
5 • 2011
БIОФIЗИКА
УДК 577.21.5
© 2011
И.Н. Коломиец, М. И. Зарудная, А. Л. Потягайло,
член-корреспондент НАН Украины Д. Н. Говорун
Вторичная структура домена PBS вируса
иммунодефицита человека субтипов B, C, D и F
Проведено фiлогенетичне дослiдження вторинної структури домену PBS, який вiдповi-
дає за iнiцiацiю оберненої транскрипцiї, для 941 iзоляту ВIЛ-1 субтипiв B, C, D i F.
Показано, що PBS-сигнал, три додаткових сайти зв’язування з праймером, а також
два дуплекси, що впiзнаються оберненою транскриптазою, висококонсервативнi для
бiльшостi iзолятiв дослiджених субтипiв. Вперше виявлено особливостi структури
PBS-частини, шпильки U5 та нижньої частини домену PBS для iзолятiв кожного
з дослiджених субтипiв. Показано зокрема, що шпилька, яка мiстить PBS-сигнал, має
рiзну довжину (11–24 нт) i стабiльнiсть (4–10 ккал/моль), що зумовлено в основному
мутацiями в положеннях 85 i 86. Також виявлено, що шпилька U5 має три основнi
форми, якi вiдрiзняються за структурою середньої частини шпильки та рiзним експо-
нуванням додаткових сайтiв зв’язування з праймером.
Домен PBS, необходимый для инициации обратной транскрипции геномной РНК вируса им-
мунодефицита человека (ВИЧ-1), содержит PBS-сигнал (primer binding site) длиной 18 нт,
образующий дуплекс c 3′-концевой частью праймера tRNA(lys3) [1]. В литературе выска-
зывается предположение о наличии дополнительных мест связывания праймера с доменом,
в частности с AAAА и CCCUCA трактами [2–4] или с PAS-сигналом (primer activating sig-
nal) [1, 5]. Кроме того, предполагается, что два дуплекса домена PBS, один из которых
содержит PAS-сигнал, узнаются обратной транскриптазой [6].
Модели вторичной структуры домена PBS (в основном в составе лидерной области ге-
нома ВИЧ-1) представлены в литературе только для изолятов LAI/HXB2 (субтип В), NL4.3
(конструкт субтипа В) и MAL (рекомбинант субтипов A1, D и K). Для домена PBS изо-
лятов субтипа В определены две модели, которые отличаются экспонированием сигналов
связывания с праймером и наличием дуплексов, узнаваемых обратной транксприптазой
(например, [4, 7]).
Насколько нам известно, в литературе не приводились модели вторичной структуры до-
мена PBS для изолятов самого распространенного в мире субтипа С, а также многих других
180 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №5
субтипов. Следует отметить, что субтип С, наряду с субтипом А, является одним из самых
распространенных на территории Украины [8]. Мы впервые исследовали структуру домена
PBS для большого пула изолятов ВИЧ-1 разных субтипов (1067 изолятов) и обнаружили,
что структура домена субтипов B, C, D и F подобна структуре домена LAI/HXB2/NL4.3,
а A/G-содержащих субтипов — MAL. В настоящей работе приведены результаты исследо-
вания особенностей вторичной структуры домена PBS для изолятов субтипов B, C, D и F.
Методы. Для исследования были взяты все представленные в ГенБанке на конец 2009 г.
геномы ВИЧ-1, содержащие последовательность домена PBS. В анализ не включались изо-
ляты ВИЧ-1 с рекурентной последовательностью домена PBS из одного и того же больного.
Вторичную структуру исследуемой области определяли с помощью программы mfold Зу-
кера [9] со следующими параметрами: субоптимальность 5%, window 0. В данной работе
первому нуклеотиду домена PBS соответствует 116 нуклеотид в геноме ВИЧ-1 с номером
NC_001802 (RefSec в ГенБанке).
Домен PBS в изолятах субтипа В. Предсказание вторичной структуры домена PBS
для 441 изолята ВИЧ-1 субтипа В (из разных регионов мира) показало, что в 75% изоля-
тов структура домена (рис. 1, а) подобна представленной для изолятов LAI/HXB2/NL4.3
в первой модели [4]. В этой модели домен PBS можно условно разделить на три части —
PBS-часть, которая включает PBS-сигнал, нижняя часть, содержащая дуплекс с PAS-сиг-
налом, и U5-шпилька, предшествующая PBS-сигналу, средняя часть которой содержит до-
полнительные места связывания с праймером AAAА и CCCUCA, а ее нижний дуплекс
(дуплекс U5) узнается обратной транскриптазой.
В 16% исследованных изолятов домен PBS имеет структуру (см. рис. 1, б ), подобную
представленной во второй модели. В этой модели (см., например, [7] и библиографию в этой
работе) дополнительные места связывания с праймером расположены в апикальной области
двух разных шпилек, одна из которых (шпилька U5(АВ)) включает четыре 5′-концевых
нуклеотида PBS-сигнала. Кроме того, в этой модели нет дуплекса U5, узнаваемого обрат-
ной транскриптазой. Остальные 9% исследованных нами изолятов субтипа В также имеют
домен со шпилькой U5(АВ), но с существенно измененной нижней и средней частью домена.
PBS-часть домена в описанных в литературе моделях или не структурирована, или
содержит одну шпильку длиной 11 нт (11hPBS), включающую часть сигнала PBS (напри-
мер, [10]). Мы впервые показали, что PBS-сигнал может быть включен не только в шпиль-
ку 11hPBS, но также в шпильки разной длины (11–24 нт) и стабильности (4–10 ккал/моль)
с одинаковой верхней частью (11hPBS). Наиболее частые варианты шпильки PBS в изоля-
тах субтипов В, С, D и F показаны на рис. 2. Согласно недавно полученным данным [11],
нуклеотид G, предшествующий шпильке 11hPBS, и/или ее 3′-концевой нуклеотид вовлече-
ны в образование самых первых пар оснований при взаимодействии праймера с вирусной
РНК. Включение сигнала PBS не только в шпильку 11hPBS, но и в шпильки другой длины
и структуры может влиять на процесс образования дуплекса.
В изолятах субтипа В наиболее часто встречаются следующие шпильки PBS: 24hPBS85U
(30%), 11hPBS (22%), 21hPBS86С (10%), 24hPBS (8%), 18hPBS85G,86С (8%) и 20hPBS86G (5%)
(см. рис. 2). Следует отметить, что в 75% изолятов субтипа В со шпилькой U5 в домене
PBS PBS-часть содержит наряду со шпилькой PBS вторую короткую шпильку, чаще всего
шпильку длиной 8 нт с апикальной петлей GAAA (8hGAAA98U, см. рис. 1, а), а в осталь-
ных 25% изолятах PBS-часть содержит только шпильку PBS.
Анализ вторичной структуры домена PBS со шпилькой U5 в изолятах исследованных
субтипов показал, что эта шпилька имеет три основные формы, которые отличаются по
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №5 181
Рис. 1. Оптимальная структура домена PBS геномной РНК ВИЧ-1 изолятов U34603 (а), HXB2 (RefSec) (б )
субтипа B и изолята AY228556 субтипа С (в). Замены оснований по сравнению с реферативной последова-
тельностью генома HXB2 (RefSec) отмечены квадратами, делеции — треугольником. Основной PBS-сигнал
обозначен двойной линией, дополнительные сайты связывания с праймером — линией, дуплексы, узнавае-
мые обратной транскриптазой — пунктирной линией
структуре средней части и экспонированию дополнительных сигналов связывания с прай-
мером (рис. 3, а; 4, а). В зависимости от мутаций и структуры шпильки U5 большинство
изолятов субтипа В можно разделить на пять основных групп: к первой группе относят-
ся 32% изолятов со шпилькой U5 без мутаций (см. рис. 3, а); ко второй — 21% изолятов
с мутациями в апикальной петле и бальдже шпильки U5, не приводящими к значитель-
ному изменению структуры, например с мутацией 37А (см. рис. 3, б ); к третьей — 6%
изолятов со шпилькой U5, стабилизированной дополнительной G-C парой на конце стебля;
к четвертой — 7% изолятов со специфическими изменениями в средней части шпильки U5,
обусловленными в основном мутацией 36А (см. рис. 3, в); к пятой — 5% изолятов, шпилька
U5 которых имеет форму 3 в оптимальной структуре домена PBS, обусловленную в основ-
ном мутацией 52А (см. рис. 3, г).
182 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №5
Рис. 2. Варианты шпильки, включающей основной PBS-сигнал — 24hPBS85U (а), 11hPBS (б ), 21hPBS86С
(в), 24hPBS (г), 18hPBS85G,86C (д), 20hPBS86G (е). Замены оснований по сравнению с реферативной по-
следовательностью генома HXB2 (RefSec) отмечены квадратами. Основной PBS-сигнал обозначен двойной
линией. Энергия образования шпильки (dG) приведена в ккал/моль
Рис. 3. Варианты и структурные формы шпильки U5 в изолятах субтипов В, D и F — без замен основа-
ний (а), с заменой 37А (б ), с заменой 36А (в), с заменой 52А (г), с заменами 37U, 38C, 45U (д), с заме-
нами 38C, 48A (е). Замены оснований по сравнению с реферативной последовательностью генома HXB2
(RefSec) отмечены квадратами. Дополнительные сайты связывания с праймером обозначены линией. Энер-
гия образования основной формы шпильки (dG) и увеличение энергии образования неосновных форм отно-
сительно основной (∆dG) приведены в ккал/моль
Наиболее часто встречающейся структурой нижней части домена PBS (ВР, bottom part)
в изолятах субтипа В является структура без мутаций (35% изолятов). Эта структура
встречается преимущественно в форме 1 в доменах со шпилькой U5(АВ) (см. рис. 1, б ),
а в доменах со шпилькой U5 — в форме 1 и 2 (см. рис. 1, а) — примерно с одинаковой ча-
стотой. К другим часто встречающимся структурам относятся ВР112А (10%), ВР105G (8%)
и ВР109А (7%).
Домен PBS в изолятах субтипа С. Исследование вторичной структуры домена PBS
в 449 изолятах ВИЧ-1 субтипа С, в основном из Южной и Центрально-Восточной Африки,
показало, что домен PBS со шпилькой U5 (см. рис. 1, в) образуется в изолятах этого субтипа
значительно чаще (96%), чем в изолятах субтипа В (75%).
PBS-часть домена со шпилькой U5 в изолятах субтипа С чаще, чем в изолятах субтипа
В, содержит две шпильки, в ней примерно в 1,5–2 раза чаще встречаются длинные формы
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №5 183
Рис. 4. Варианты и структурные формы шпильки U5 в изолятах субтипа С — с заменами 42G, 45d, 40G41
(а), с заменами 37А, 42G, 45d (б ), с заменами 37А, 37А38, 42G, 45d (в), с заменами 35А36, 42d (г). Замены
оснований по сравнению с реферативной последовательностью генома HXB2 (RefSec) отмечены квадра-
тами, делеции — треугольниками. Дополнительные сайты связывания с праймером обозначены линией.
Энергия образования основной формы шпильки (dG) и увеличение энергии образования неосновных форм
относительно основной (∆dG) приведены в ккал/моль
шпильки PBS — 24hPBS85U (39%), 24hPBS (16%), 21hPBS86С (15%) и 18hPBS85G,86С (11%)
(см. рис. 2). В отличие от изолятов субтипа В шпилька 11hPBS (см. рис. 2, б ) встречается
в изолятах субтипа С примерно в 4 раза реже, а 20hPBS86G практически не встречается.
В изолятах субтипа С вторая шпилька 8hGAAA98U встречается в 2 раза чаще, чем в изоля-
тах субтипа В. Эти различия в структуре шпилек в PBS-части субтипов В и С обусловлены
разной частотой мутаций в положениях 85, 86 и 98. Также следует особо отметить, что из-за
высокой частоты мутации 101G (88%) большинство изолятов субтипа С имеет AAG линкер
между PBS-частью и нижней частью домена PBS, в то время как большинство изолятов
субтипов В, D и F — ААА/AGA.
Апикальная часть шпильки U5 в 83% изолятов субтипа С содержит две мутации 42G
и 45d или комбинацию 42G, 45d с другими мутациями, причем эти комбинации встре-
чаются практически во всех изолятах из Южной Африки, половине изолятов из Цен-
трально-Восточной Африки и не встречаются в изолятах из Северной Африки и Бра-
зилии.
В зависимости от мутаций и структуры шпильки U5 большинство изолятов субтипа С
можно распределить на несколько групп.
В изолятах первой группы (27%) мутации 42G и 45d и их комбинации со вставками
в апикальной петле стабилизируют форму 1 на 2,0–2,2 ккал/моль и форму 3 на 0,3–0,5
ккал/моль по сравнению с формами шпильки U5 без мутаций (см. рис. 3, а; 4, а).
Вторая группа изолятов субтипа С (30%) содержит в основном комбинации 42G, 45d
с мутациями 37А (см. рис. 4, б, в) или 37U, которые стабилизируют шпильку U5 на 3,0–
3,6 ккал/моль и препятствуют образованию формы 3. Следует отметить, что одиночная
мутация 37А встречается в шпильке U5 8% изолятов субтипа В (см. рис. 2, б ), а 37U
(в комбинации с 38С) — в 30% изолятов субтипа D, но в этих изолятах стабильность трех
форм шпильки U5 не меняется.
К третьей группе относятся 3% изолятов субтипа С со шпилькой U5, стабилизированной
на 4,4 ккал/моль дополнительной парой G-C на конце стебля.
184 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №5
Четвертую группу составляют 9% изолятов, шпилька U5 которых имеет форму 3 (или
форму, подобную форме 3) в оптимальной структуре домена PBS, эта форма стабилизи-
руется, например, комбинацией частых мутаций 42G, 45d с 52А или с 46G.
Пятую группу составляют 5% изолятов, шпилька U5 которых имеет форму 2 в опти-
мальной структуре домена PBS, эта форма стабилизируется, например, комбинацией 42G,
45d с 48С/А (3%).
Интересно, что в малочисленной группе изолятов субтипа С из Северо-Восточной Афри-
ки и Бразилии (2%) вместо частых мутаций 42G и 45d U5-шпилька содержит мутации
в положении 35/36/37 и 42d, которые стабилизируют шпильку U5 на 1,6 ккал/моль (см.
рис. 4, г).
Замена 112С → 112А в нижней части домена PBS субтипа С встречается отдельно
(см. рис. 1, в) или в сочетании с другими мутациями в 76% исследованных изолятов. Струк-
туры только с этой заменой (ВР112А) или с двойной мутацией (ВР109А,112А) встречаются
примерно в 4 раза чаще в изолятах субтипа С, чем субтипа В, причем в изолятах субтипа С
встречаются примерно с одинаковой частотой обе формы ВР109А,112А, а в изолятах субтипа
В — только первая форма.
Домен PBS в изолятах субтипов D и F. Геномы ВИЧ-1 субтипов D и F представ-
лены в ГенБанке гораздо реже, чем геномы субтипов В и С, поэтому мы смогли изучить
вторичную структуру домена PBS лишь для 37 изолятов субтипа D (в основном из Цент-
ральной Африки) и 14 изолятов субтипа F1 (в основном из Бразилии). Все изоляты субтипа
F имеют домен с U5-шпилькой, а среди изолятов субтипа D, подобно изолятам близкород-
ственного субтипа В, встречаются домены как со шпилькой U5 (73%), так и со шпилькой
U5(АВ) (24%).
Высокая частота мутаций 85U и 98U и низкая частота мутаций в положении 86 в до-
мене PBS изолятов субтипа D определяет структуру PBS-части в этих изолятах. Во всех
изолятах со шпилькой U5 PBS-часть сворачивается с образованием двух шпилек, причем
часто встречаются как длинные шпильки PBS — 24hPBS85U (30%) и 24hPBS (19%), так
и короткая 11hPBS (41%). Наиболее распространенным вариантом второй шпильки, как и
в изолятах других субтипов, является 8hGAAA98U.
В 30% изолятов субтипа D шпилька U5 содержит только двойную мутацию 37U, 38C,
которая не влияет на стабильность трех форм шпильки. Приблизительно в половине изо-
лятов субтипа D шпилька U5 содержит различные комбинации из 2–4 мутаций, которые
высоко специфичны для A/G-содержащих субтипов. Одни комбинации приводят к образо-
ванию формы 3 шпильки U5 в оптимальной структуре домена (см. рис. 3, д), а другие —
к образованию бальджа ААА вместо внутренней петли и разрушению верхней пары U-A
нижнего дуплекса, как в форме 2 (см. рис. 3, е).
Структура нижней части домена PBS без мутаций встречается в изолятах субтипа D
примерно в два раза реже, чем в изолятах субтипа В. Специфическим вариантом по срав-
нению с изолятами субтипов В и С является структура с двойной мутацией 7d, 8d (ВР7d,8d,
30% изолятов).
Предсказание вторичной структуры домена PBS в изолятах субтипа F показало, что
домен во всех исследованных изолятах содержит шпильку U5, а PBS-часть в этих изолятах
сворачивается с образованием двух шпилек. К наиболее часто встречающимся вариантам
относятся 18hPBS85G,86C (36%), 24hPBS 85U(29%), 24hPBS (14%) и 11hPBS (7%), первый из
этих вариантов встречается в изолятах субтипа F в 3–4 раза чаще, чем в изолятах субтипов
В или С.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №5 185
Шпилька U5 в большинстве изолятов субтипа F (78%) содержит или одиночную мута-
цию 37А (см. рис. 3, а) или комбинацию 37А с 39С/40С, которые не влияют на стабильность
трех форм шпильки. Нижняя часть домена PBS чаще всего сворачивается в структуры
BP109A,112A и BP112A так же, как и в изолятах субтипа С.
На основании полученных данных по структуре домена PBS можно заключить, что для
изолятов субтипов В и D характерны короткие и длинные формы шпильки PBS в PBS-части
и отсутствие мутаций в нижней части домена, а для изолятов субтипов С и F типичны длин-
ные формы шпильки PBS и структура нижней части домена с мутацией 112А. Шпилька U5
домена PBS в изолятах субтипа С имеет более высокую стабильность по сравнению с изоля-
тами субтипов В, D и F из-за высокоспецифических мутаций 42G и 45d, а для шпильки U5
домена PBS в половине изолятов субтипа D характерно наличие мутаций, специфических
для A/G-содержащих субтипов.
Таким образом, исследование структуры домена PBS для большого пула изолятов
ВИЧ-1 субтипов В, С, D и F показало, что все три структурные части домена (шпиль-
ка U5, PBS-часть и нижняя часть) имеют свои особенности для изолятов каждого субтипа,
при этом для изолятов всех субтипов PBS-сигнал и три дополнительных сайта связывания
с праймером высококонсервативны. Кроме того, оба дуплекса, предположительно узнава-
емые обратной транскриптазой, также консервативны для большинства изолятов исследо-
ванных субтипов.
Исследование выполнено при частичной поддержке грантом Украинского научно-технологи-
ческого центра (проект 4302).
1. Abbink T. E., Berkhout B. HIV-1 reverse transcription initiation: a potential target for novel antivirals? //
Virus Res. – 2008. – 134, Nо 1–2. – P. 4–18.
2. Goldschmidt V., Paillart J. C., Rigourd M. et al. Structural variability of the initiation complex of HIV-1
reverse transcription // J. Biol. Chem. – 2004. – 279, No 34. – P. 35923–35931.
3. Iwatani Y., Rosen A. E., Guo J. et al. Efficient initiation of HIV-1 reverse transcription in vitro // Ibid. –
2003. – 278, No 16. – P. 14185–14195.
4. Wilkinson K.A., Gorelick R. J., Vasa S.M. et al. High-throughput SHAPE analysis reveals structures in
HIV-1 genomic RNA strongly conserved across distinct biological states // PLoS Biol. – 2008. – 6, Nо 4. –
e96.
5. Saadatmand J., Niu M., Kleiman L., Guo F. The contribution of the primer activation signal to differences
between Gag- and NCp7-facilitated tRNA(Lys3) annealing in HIV-1 // Virology. – 2009. – 391, No 2. –
P. 334–341.
6. Isel C., Westhof E., Massire C. et al. Structural basis for the specificity of the initiation of HIV-1 reverse
transcription // EMBO J. – 1999. – 18, No 4. – P. 1038–1048.
7. Russell R. S., Liang C., Wainberg M.A. Is HIV-1 RNA dimerization a prerequisite for packaging? Yes, no,
probably? // Retrovirology. – 2004. – 1. – P. 23.
8. Iванська Н.В., Трохимчук Т.Ю. Проблеми мiнливостi вiрусу iмунодефiциту людини // Бiополiмери
i клiтина. – 2004. – 20, № 3. – С. 171–181.
9. Zuker M. Mfold web server for nucleic acid folding and hybridization prediction // Nucl. Acids Res. –
2003. – 31, Nо 13. – P. 3406–3415.
10. Henriet S., Richer D., Bernacchi S. et al. Cooperative and specific binding of Vif to the 5′ region of HIV-1
genomic RNA // J. Mol. Biol. – 2005. – 354, No 1. – P. 55–72.
11. Barraud P., Gaudin C., Dardel F., Tisné C. New insights into the formation of HIV-1 reverse transcription
initiation complex // Biochimie. – 2007. – 89, No 10. – P. 1204–1210.
Поступило в редакцию 07.05.2010Институт молекулярной биологии и генетики
НАН Украины, Киев
186 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2011, №5
I.N. Kolomiets, M. I. Zarudnaya, A. L. Potyahaylo,
Corresponding Member of the NAS of Ukraine D.М. Hovorun
The secondary structure of PBS domain in human immunodeficiency
virus of B, C, D, and F subtypes
Phylogenetic analysis of the secondary structure of PBS domain directing the reverse transcription
initiation has been conducted for 941 HIV-1 isolates of B, C, D, and F subtypes. PBS signal
and three additional sites for tRNA(lys3) primer binding have been shown to be highly conserved
among all subtypes studied, and two duplexes recognized by reverse transcriptase also appeared to
be conserved in most isolates studied. The structural peculiarities of PBS part, U5-hairpin, and
bottom part of PBS domain have been determined for each subtype studied. In particular, a hairpin
with PBS signal was shown to be of different length (11–24 nt) and stability (4–10 kcal/mole)
depending mainly on base changes at positions 85 and 86. U5-hairpin was found to have three
main forms which differ in the structure of the middle part and in the exposure of additional sites
for primer binding.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2011, №5 187
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-37564 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-24T05:28:29Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Коломиец, И.Н. Зарудная, М.И. Потягайло, А.Л. Говорун, Д.Н. 2012-10-17T14:58:35Z 2012-10-17T14:58:35Z 2011 Вторичная структура домена PBS вируса иммунодефицита человека субтипов B, C, D и F / И.Н. Коломиец, М.И. Зарудная, А.Л. Потягайло, Д.Н. Говорун // Доп. НАН України. — 2011. — № 5. — С. 180-187. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/37564 577.21.5 Проведено філогенетичне дослідження вторинної структури домену PBS, який відповідає за ініціацію оберненої транскрипції, для 941 ізоляту ВІЛ-1 субтипів B, C, D і F. Показано, що PBS-сигнал, три додаткових сайти зв'язування з праймером, а також два дуплекси, що впізнаються оберненою транскриптазою, висококонсервативні для більшості ізолятів досліджених субтипів. Вперше виявлено особливості структури PBS-частини, шпильки U5 та нижньої частини домену PBS для ізолятів кожного з досліджених субтипів. Показано зокрема, що шпилька, яка містить PBS-сигнал, має різну довжину (11–24 нт) і стабільність (4–10 ккал/моль), що зумовлено в основному мутаціями в положеннях 85 і 86. Також виявлено, що шпилька U5 має три основні форми, які відрізняються за структурою середньої частини шпильки та різним експонуванням додаткових сайтів зв'язування з праймером. Phylogenetic analysis of the secondary structure of PBS domain directing the reverse transcription initiation has been conducted for 941 HIV-1 isolates of B, C, D, and F subtypes. PBS signal and three additional sites for tRNA(lys3) primer binding have been shown to be highly conserved among all subtypes studied, and two duplexes recognized by reverse transcriptase also appeared to be conserved in most isolates studied. The structural peculiarities of PBS part, U5-hairpin, and bottom part of PBS domain have been determined for each subtype studied. In particular, a hairpin with PBS signal was shown to be of different length (11–24 nt) and stability (4–10 kcal/mole) depending mainly on base changes at positions 85 and 86. U5-hairpin was found to have three main forms which differ in the structure of the middle part and in the exposure of additional sites for primer binding. Исследование выполнено при частичной поддержке грантом Украинского научно-технологического центра (проект 4302). ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біофізика Вторичная структура домена PBS вируса иммунодефицита человека субтипов B, C, D и F The secondary structure of PBS domain in human immunodeficiency virus of B, C, D, and F subtypes Article published earlier |
| spellingShingle | Вторичная структура домена PBS вируса иммунодефицита человека субтипов B, C, D и F Коломиец, И.Н. Зарудная, М.И. Потягайло, А.Л. Говорун, Д.Н. Біофізика |
| title | Вторичная структура домена PBS вируса иммунодефицита человека субтипов B, C, D и F |
| title_alt | The secondary structure of PBS domain in human immunodeficiency virus of B, C, D, and F subtypes |
| title_full | Вторичная структура домена PBS вируса иммунодефицита человека субтипов B, C, D и F |
| title_fullStr | Вторичная структура домена PBS вируса иммунодефицита человека субтипов B, C, D и F |
| title_full_unstemmed | Вторичная структура домена PBS вируса иммунодефицита человека субтипов B, C, D и F |
| title_short | Вторичная структура домена PBS вируса иммунодефицита человека субтипов B, C, D и F |
| title_sort | вторичная структура домена pbs вируса иммунодефицита человека субтипов b, c, d и f |
| topic | Біофізика |
| topic_facet | Біофізика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/37564 |
| work_keys_str_mv | AT kolomiecin vtoričnaâstrukturadomenapbsvirusaimmunodeficitačelovekasubtipovbcdif AT zarudnaâmi vtoričnaâstrukturadomenapbsvirusaimmunodeficitačelovekasubtipovbcdif AT potâgailoal vtoričnaâstrukturadomenapbsvirusaimmunodeficitačelovekasubtipovbcdif AT govorundn vtoričnaâstrukturadomenapbsvirusaimmunodeficitačelovekasubtipovbcdif AT kolomiecin thesecondarystructureofpbsdomaininhumanimmunodeficiencyvirusofbcdandfsubtypes AT zarudnaâmi thesecondarystructureofpbsdomaininhumanimmunodeficiencyvirusofbcdandfsubtypes AT potâgailoal thesecondarystructureofpbsdomaininhumanimmunodeficiencyvirusofbcdandfsubtypes AT govorundn thesecondarystructureofpbsdomaininhumanimmunodeficiencyvirusofbcdandfsubtypes |