Investigation of the effects of SIV AGM Tat protein on SLPI gene expression in primate cells

Abstract

Old World monkeys one of which is African Green monkey (AGM) have resistance against to HIV-1. They can be infected by species-specific simian immunodeficiency viruses (SIV), however they do not develop AIDS-like syndrome. There are several restriction factors already known that prevent HIV-1 replication protecting these organisms from infection. However, although Old World monkey cells can be successfully infected with HIV-1 by using high viral loads, the virus eventually become undetectable, indicating the presence of yet unidentified anti HIV-1 factor(s) that confer resistance to these cells. Old world monkeys may have evolved resistance mechanisms by switching specific genes on in response to the synthesis of viral proteins. Since HIV-1 Tat protein is the first viral protein synthesized after viral entry and its presence is required for the synthesis of other HIV-1 proteins, it may also play an important role on the activation of such resistance mechanism. In the previous studies conducted in our laboratory, Secretory Leukocyte Protease Inhibitor (SLPI) which is a 11,7 kDa protein with antiprotease, antimicrobial and antiviral activities was identified as a candidate restriction factor. It was observed to be overexpressed in AGM cell lines in the presence of HIV tat. Although, HIV Tat and SIV Tat have similar functions in the infected cells, they are highly dissimilar in their aminoacid composition (≈40% similarity). Therefore the effects of HIV-1 Tat and SIV Tat on SLPI gene expression might be different. The aim of this study was to investigate the effects of SIV agm Tat on SLPI expression in AGMcells. For this purpose, CV-1 cell lines stably expressing SIV tat gene were established and the expression of SLPI was determined by Q-PCR and Western blotting. A slight decrease in SLPI expression in stable monkey cells that express SIV Tat was observed while HIV Tat expressing stable cells showed SLPI overexpression.

Afrika Yeşil maymunu (AYM) gibi Eski Dünya maymunları HIV-1’e karşı dirençlidirler. Türlerine spesifik simian bağışıklık yetmezlik virüsü (SIV) ile enfekte olabilmelerine rağmen AIDS benzeri bir sendrom geliştirmezler. Bazı restriksiyon faktörlerinin, HIV-1 replikasyonunu engelleyerek bu organizmaları enfeksiyona karşı koruduğu bilinmektedir. Eski Dünya maymunları hücreleri çok yüksek viral yük kullanıldığında, başarılı bir şekilde enfekte edilebilmelerine rağmen, bu hücrelerde virüs sayısının zamanla saptanamayacak seviyelere düşmesi, bu hücrelere dirençlilik sağlayan henüz tanımlanmamış restriksiyon faktörlerinin varlığını göstermektedir. Eski Dünya maymunları viral proteinlerin üretimine karşılık olarak bazı genlerinin ekspresyonlarını değiştirerek bir direnç mekanizması oluşturmuş olabilirler. HIV-1 Tat, virüsün hücre içine girişinden sonra üretilen ilk viral protein olduğundan ve diğer HIV-1 proteinlerinin sentezlenmesi için varlığı gerekli olduğundan, bu maymunların geliştirdiği direnç mekanizmasında önemli bir rol oynaması mümkündür. Laboratuarımızda yapılan ön çalışmalarda, antiproteaz, antimikrobiyel ve antiviral aktivitesi olan Salgısal Lökosit Proteaz İnhibitor (SLPI) proteini olası bir restriksiyon faktörü olarak belirlenmiştir ve AYM hücrelerinde HIV tat varlığında bu proteinin aşırı ifadelendiği gözlemlenmiştir HIV ve SIV tat genlerinin işlevleri benzer olduğu halde, aminoasit dizilimleri çok farklıdır (≈%40 benzerlik). Bu nedenle HIV-1 Tat ve SIV-Tat proteinlerinin SLPI geni ifadelenmesine etkileri farklı olabilir. Bu çalışma AYM hücrelerinde SIV AYM Tat proteininin SLPI üretimine etkisini incelemeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla, SIV tat genini kalıcı olarak ifadeleyen AYM hücrelerinde SLPI ifadelenmesi Q-PCR ve Western blotlama yöntemleriyle incelenmiştir. SIV Tat varlığında SLPI ifadelenmesi belirgin olmayan bir şekilde azalırken, HIV Tat varlığında anlamlı bir artış gözlemlenmistir.