1. Peptides derived from evolutionarily conserved domains in Beclin-1 and Beclin-2 enhance the entry of lentiviral vectors into human cells
- Author
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Sophie Frin, Nathalie Chazal, Saliha Majdoul, Lucile Espert, Laurence Briant, David Fenard, Nathalie Holic, Jérémie Cosette, Anne Galy, Ababacar K. Seye, Eric Bernard, Approches génétiques intégrées et nouvelles thérapies pour les maladies rares (INTEGRARE), École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Généthon, Généthon, Institut de Recherche en Infectiologie de Montpellier (IRIM), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris-Saclay-Généthon, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), École pratique des hautes études (EPHE), Immunologie moléculaire et biothérapies innovantes, École pratique des hautes études (EPHE)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Genethon, Centre de Recherche des Cordeliers (CRC (UMR_S 872)), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Infections rétrovirales et signalisation cellulaire (IRSC), Université Montpellier 1 (UM1)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Groupe Immunologie et Thérapie Génique, Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Généthon, Evry, Genethon, Centre d’études d’Agents Pathogènes et Biotechologies pour la Santé (CPBS), Genethon - Inserm UMR_S951, École pratique des hautes études (EPHE)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Genethon-École pratique des hautes études (EPHE)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Genethon-Généthon, Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon)-Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon), Association française contre les myopathies (AFM-Téléthon), École pratique des hautes études ( EPHE ) -Université d'Évry-Val-d'Essonne ( UEVE ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Genethon, Centre de Recherche des Cordeliers ( CRC (UMR_S 872) ), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -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 en Infectiologie de Montpellier ( IRIM ), Université de Montpellier ( UM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Infections rétrovirales et signalisation cellulaire ( IRSC ), Université Montpellier 1 ( UM1 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), and Chazal, Nathalie
- Subjects
0301 basic medicine ,[SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology ,Genetic enhancement ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Biochemistry ,Transduction (genetics) ,0302 clinical medicine ,Cells, Cultured ,Conserved Sequence ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,Cell Line, Transformed ,[SDV.MP.VIR] Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Virology ,Hematopoietic Stem Cell Transplantation ,Intracellular Signaling Peptides and Proteins ,Specific Pathogen-Free Organisms ,Up-Regulation ,3. Good health ,Cell biology ,030220 oncology & carcinogenesis ,[SDV.MP.VIR]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Virology ,Beclin-1 ,tat Gene Products, Human Immunodeficiency Virus ,Recombinant Fusion Proteins ,Protein domain ,Mice, Transgenic ,[SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology ,Biology ,[ SDV.MP.VIR ] Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Virology ,Viral vector ,03 medical and health sciences ,Viral entry ,Cell Line, Tumor ,Autophagy ,Animals ,Humans ,Amino Acid Sequence ,Progenitor cell ,Enhancer ,Molecular Biology ,[SDV.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology ,Lentivirus ,Genetic Therapy ,Cell Biology ,Virus Internalization ,Hematopoietic Stem Cells ,Virology ,Peptide Fragments ,[SDV.BIO] Life Sciences [q-bio]/Biotechnology ,030104 developmental biology ,HIV-1 - Abstract
International audience; Autophagy-related proteins such as Beclin-1 are involved in an array of complex processes, including antiviral responses, and may also modulate the efficiency of gene therapy viral vectors. The Tat-Beclin-1 (TB1) peptide has been reported as an autophagy-inducing factor inhibiting the replication of pathogens such as HIV, type 1 (HIV-1). However, autophagy-related proteins are also essential for the early steps of HIV-1 infection. Therefore, we examined the effects of the Beclin-1 evolution-arily conserved domain in TB1 on viral transduction and autophagy in single-round HIV infection or with nonreplicative HIV-1-derived lentiviral vectors. TB1 enhanced transduction with various pseudotypes but without inducing the autophagy process. TB1 augmented the transduction of human CD34؉ hematopoietic stem/progenitor cells while maintaining their capacity to engraft in vivo into humanized mice. TB1 was as effective as other transduction additives and functioned by enhancing the adhesion and fusion of viral particles with target cells but not their aggregation. We also found that the N-terminal L1 loop was critical for TB1 transduction-enhancing activity. Interestingly, the Tat-Beclin-2 (TB2) peptide, derived from the human Beclin-2 protein, was even more potent than TB1 in promoting viral transduction and infection. Taken together, our findings suggest that the TB1 and TB2 peptides enhance the viral entry step. Tat-Beclin peptides therefore represent a new family of viral transduction enhancers for potential use in gene therapy.
- Published
- 2017