Costruzione di chimere molecolari dell'enzima Integrasi di HIV con attività idrolizzante delle LTR virali.

La Sindrome da Immunodeficienza Acquisita (AIDS o SIDA) causata da HIV-1 (Virus dell'Immunodeficienza umana) è caratterizzata dalla graduale compromissione del sistema immunitario del soggetto colpito. Le attuali terapie farmacologiche, purtroppo, non riescono a eliminare l'infezione a causa della comparsa di continui ceppi resistenti ai farmaci, e inoltre questi trattamenti non sono in grado di eliminare i reservoir virali latenti e permettere l'eradicazione definitiva del virus dall’organismo. E' in questo ambito che si colloca il progetto a cui ho lavorato principalmente in questi anni, cioè la creazione di una strategia per eradicare il provirus di HIV integrato nel genoma della cellula ospite. L'Integrasi di HIV-1 è un enzima che media l'integrazione del cDNA virale nel genoma della cellula ospite. La nostra idea è stata, quindi, quella di associare all'attività di legame dell'IN stessa, un'attività catalitica. A tal fine abbiamo creato una proteina chimerica costituita da un dominio DNA-binding, dato dall'Integrasi, e da un dominio con attività nucleasica fornito dall'enzima FokI. La chimera ottenuta è stata sottoposta a mutagenesi random mediante UV, ed è stata oggetto di selezione in vivo, al fine di ottenere una chimera capace di riconoscere, specificamente le LTR di HIV-1, e idrolizzare i siti di inserzione. Questo lavoro porterà a definire pertanto se l'IN di HIV può essere riprogrammata a catalizzare una nuova funzione mediante la sostituzione dell'attività del proprio dominio catalitico con quello di FokI.

The Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS) caused by HIV-1 (Human Immunodeficiency Virus) is characterized by progressive impairment of the immune system and the onset of serious disease. At the moment the AIDS is treated with drugs, in particular the advent of HAART, based on a drug combination therapy, can strongly suppress viral replication and prevent progression of AIDS. But this treatment does not eradicate the HIV reservoir from the host. For this reason current efforts to improve therapy and prevention are oriented at developing a series of alternative approaches for vaccine development, improvement of HAART and eradication of the virus from the cell. The aim of our project is to develop a new strategy to eradicate the HIV provirus, for this purpose we created several chimeras between the Integrase of HIV-1 and the catalytic domain of the enzyme FokI that would recognize the LTR ends of the HIV genome and cleave them. Chimeras were subjected to random UV mutagenesis and in vivo selection to further improve their activity. This work will define if the Integrase of HIV can be reprogrammed to catalyze a new function by replacing the activity of its catalytic domain with that of FokI.