1. The 3-O-(3',3'-dimethylsuccinyl) derivative of betulinic acid (DSB) inhibits the assembly of virus-like particles in HIV-1 Gag precursor-expressing cells
- Author
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Sandrina Dafonseca, Armand Blommaert, Pascale CORIC, Saw See Hong, Serge Bouaziz, Pierre Boulanger, Centre de recherche, CHU Montréal, Laboratoire de cristallographie et RMN biologiques (LCRB - UMR 8015), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Infections Virales et Pathologie Comparée - UMR 754 (IVPC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, Unité de Pharmacologie Chimique et Génétique (UPCG - UMR_S 640/UMR 8151), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Institut des sciences du Médicament -Toxicologie - Chimie - Environnement (IFR71), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Rétrovirus et Pathologie Comparée (RPC), Université de Lyon-Université de Lyon-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL), Bouaziz, Serge, Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut des sciences du Médicament -Toxicologie - Chimie - Environnement (IFR71), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut des sciences du Médicament -Toxicologie - Chimie - Environnement (IFR71), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut de Chimie du CNRS (INC)
- Subjects
Models, Molecular ,MESH: Protein Precursors ,MESH: Virus Assembly ,Anti-HIV Agents ,[SDV.BBM.BS] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Structural Biology [q-bio.BM] ,MESH: Succinates ,Spodoptera ,Cell Line ,MESH: Dose-Response Relationship, Drug ,MESH: HIV-1 ,Structure-Activity Relationship ,MESH: Protein Structure, Tertiary ,MESH: Structure-Activity Relationship ,Animals ,MESH: Animals ,Protein Precursors ,MESH: Anti-HIV Agents ,MESH: Spodoptera ,Dose-Response Relationship, Drug ,[SDV.BBM.BS]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Structural Biology [q-bio.BM] ,Virus Assembly ,MESH: Triterpenes ,Succinates ,Triterpenes ,Protein Structure, Tertiary ,MESH: Cell Line ,[SDV.BBM.BS]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biomolecules [q-bio.BM] ,MESH: Baculoviridae ,HIV-1 ,Baculoviridae ,MESH: Models, Molecular - Abstract
The 3-O-(3',3'-dimethylsuccinyl) derivative of betulinic acid (DSB) blocks HIV-1 maturation by interfering with viral protease (PR) at the capsid (CA)-SP1 cleavage site, a crucial region in HIV-1 morphogenesis.We analysed the effect of DSB on the assembly of HIV-1 Gag precursor (Pr55Gag(HIV)) into membrane-enveloped virus-like particles (VLP) in baculovirus-infected cells expressing Pr55Gag(HIV), in a cellular context devoid of viral PR.DSB showed a dose-dependent negative effect on VLP assembly, with an IC50 approximately 10 microM. The DSB inhibitory effect was p6-independent and was also observed for intracellular assembly of non-N-myristoylated Gag core-like particles. HIV-1 VLP assembled in the presence of DSB exhibited a lower stability of their inner cores upon membrane delipidation compared with control VLP, suggesting weaker Gag-Gag interactions. DSB also inhibited the assembly of simian immunodeficiency virus SLVmac251 VLP, although with a twofold lower efficacy (IC50 approximately 20 microM). No detectable inhibitory activity was observed for murine leukaemia virus (MLV) VLP; however, fusion of the SP1-NC-p6 domains from HIV-1 to the matrix (MA)-CA domains from MLV conferred DSB sensitivity to the chimaeric Gag precursor Pr72Gag(MLV-HIV) (IC50 = 30 microM). This observation suggested that the main DSB target on Pr55Gag was the SP1 domain, but the higher degree of DSB resistance for Pr72Gag(MLV-HIV) compared with Pr55Gag(HIV) implied that other upstream Gag region(s) might contribute to DSB reactivity.Sequence alignment and three-dimensional modelling by homology of the CA-SP1-NC junction in HIV-1, SLVmac251 and Pr72Gag(MLV-HIV) suggested that a higher hydrophilic character of the CA region immediately upstream to the HIV-1 CA-SP1 junction, as occurred in Pr72Gag(MLV-HIV), correlated with a lower DSB sensitivity.
- Published
- 2019