The HUSH complex in HIV-1 latency

项目概要/摘要 目前的抗HIV-11抗体疗法可以预防艾滋病的发展，但不能治愈感染. HIV-1在长期存活的 记忆性CD 4 + T细胞作为转录沉默的前病毒，免疫系统无法检测到， 因此对根除具有抗性。 最近，我们报道了灵长类免疫缺陷病毒Vpx和Vpr 蛋白质通过降解人类沉默中心的三种蛋白质来激活HIV-11前病毒的转录 （嘘）复杂。 大量CD 4 + T细胞中HUSH复合物的破坏增加了HIV-11的转录 HIV-11传播感染的前病毒和动力学，表明HUSH复合体起主导作用 在HIV-11前病毒沉默中。尽管如此，对单个克隆的检查显示了对以下物质的反应的异质性： HUSH破坏，以及与已知沉默因子如SETDB 1的不一致相关性。目标1是 确定HUSH复合物沉默HIV-11前病毒的要求。 CD 4 + T细胞克隆集 携带HIV-HUS 1的前病毒表现出一系列HUSH反应性， 筛选以鉴定区分具有不同HUSH表型的克隆的宿主沉默因子。等因素 将独立表征对原病毒转录和原病毒染色质特征的影响。从 我们希望这些实验能更好地了解HUSH是如何被招募并维持转录的， 沉默HIV-11前病毒。 目的二是研究HUSH复合物在CD 4 + T细胞中的作用。 转录和发展。HUSH复合物的破坏激活某些细胞中的LINE-B1表达 对HUSH综合体中断可能造成的后果提出了质疑。 全球转录和 将对原代人CD 4 + T细胞进行染色质分析，其中HUSH复合物组分 被打乱了 预期特定逆转录转座子的表达增加，但也预期免疫相关基因的表达增加。 与HIV-HUS 1的相关性，以及可用于监测细胞中HUSH复合物活性的标志物。 审查 在丢失的ATAC-Seq峰内的转录因子基序将有助于鉴定DNA结合蛋白， HUSH Complex。HUSH复合物也将在脐带血人CD 34+造血干细胞中被破坏 用于重建小鼠免疫系统的细胞。 这些实验将告诉我们， 复合物通常对于人类造血发育或特别对于CD 4 + T细胞是必需的。 目标3 将评估HUSH复合物对体内HIV-11潜伏期的贡献。 HUSH复合体的作用 将用从HIV-HIV 1+细胞中收获的CD 4 + T细胞检查HIV-HIV 1前病毒再活化的失活 个体进行抗HIV-1抑制治疗和来自人源化小鼠。 这些研究预计将 提高对HIV-11转录调控机制的理解，有助于阐明HIV-11转录调控的机制， 给定前病毒的状态，开发在临床背景下破坏HIV-11前病毒的新方法， 更广泛地说，增加了对基因调控的基本理解。

Project Summary/Abstract  Current anti-­HIV-­1 therapies prevent progression to AIDS but do not cure infection. HIV-­1 persists in long-­lived  memory CD4+ T cells as a transcriptionally silent provirus, where it is undetectable by the immune system, and  therefore  resistant  to  extirpation.  Recently,  we  reported  that  primate  immunodeficiency  virus  Vpx  and  Vpr  proteins  activate  HIV-­1  provirus  transcription  by  degrading  the  three  proteins  of  the  human  silencing  hub  (HUSH)  complex.  Disruption  of  the  HUSH  complex  in  bulk  CD4+  T  cells  increased  transcription  from  HIV-­1  proviruses and kinetics of HIV-­1 spreading infections, indicating that the HUSH complex plays a dominant role  in HIV-­1 provirus silencing. Nonetheless, examination of individual clones showed heterogeneity in response to  HUSH disruption, and inconsistent correlation with known silencing factors such as SETDB1. Aim 1 will be to  identify  requirements  for  HUSH  complex  silencing  of  the  HIV-­1  provirus.  Sets  of  CD4+  T  cell  clones  bearing  HIV-­1  proviruses  that  exhibit  a  range  of  HUSH  responsiveness  will  be  subjected  to  loss-­of-­function  screens to identify host silencing factors that distinguish clones with different HUSH phenotypes. Such factors  will be characterized independently for effects on provirus transcription and provirus chromatin features. From  these  experiments  we  expect  to  better  understand  how  HUSH  is  recruited  to,  and  maintains  transcriptional  silencing  of,  HIV-­1  proviruses.  Aim  2  will  be  to  examine  the  role  of  the  HUSH  complex  in  CD4+  T  cell  transcription and development. Disruption of the HUSH complex activates LINE-­1 expression in certain cell  lines  raising  questions  about  possible  consequences  of  HUSH  complex  disruption.  Global  transcription  and  chromatin profiling will be performed on primary human CD4+ T cells in which HUSH complex components are  disrupted.  Increased  expression  of  particular  retrotransposons  is  expected,  but  also  immune-­related  genes  of  relevance  to  HIV-­1,  and  markers  that  may  be  used  to  monitor  HUSH  complex  activity  in  cells.  Examination  of  transcription factor motifs within lost ATAC-­Seq peaks will aid identification of DNA-­binding proteins that recruit  the HUSH complex. The HUSH complex will also be disrupted in cord blood human CD34+ hematopoietic stem  cells  used  to  reconstitute  an  immune  system  in  mice.  These  experiments  will  tell  us  whether  the  HUSH  complex  is  essential  for  human  hematopoietic  development  generally  or  for  CD4+  T  cells  specifically.  Aim  3  will  assess  the  contribution  of  the  HUSH  complex  to  HIV-­1  latency  in  vivo.  The  effect  of  HUSH  complex  inactivation  on  HIV-­1  provirus  reactivation  will  be  examined  with  CD4+  T  cells  harvested  from  HIV-­1+  individuals  on  anti-­HIV-­1  suppressive  therapy  and  from  humanized  mice.  These  studies  are  expected  to  improve  mechanistic  understanding  of  HIV-­1  transcriptional  regulation,  help  prognosticate  the  transcriptional  status  of  a  given  provirus,  develop  new  approaches  for  disrupting  the  HIV-­1  provirus  in  the  clinical  context,  and, more generally, increase fundamental understanding of gene regulation.