Nef é uma proteína acessória codificada pelo HIV-1 que aumenta a infectividade das partículas virais. Nef subverte a maquinaria de tráfego de proteínas para robustamente fazer a regulação negativa de moléculas da superfície celular (incluindo CD4 e MHC-I) que são cruciais para o sistema imune do hospedeiro e para o ciclo de replicação viral. Entre os componentes da maquinaria de tráfego de proteínas requeridos para as atividades de Nef estão as proteínas adaptadoras (APs), que são complexos heterotetraméricos que medeiam a seleçao de carga no transporte vesicular de proteínas. Estudos anteriores demonstraram que a proteína do hospedeiro SERINC5 é um inibidor da infectividade do HIV-1 e é neutralizado por Nef. A infectividade de virions contendo SERINC5 é diminuída. Por esse motivo, Nef remove SERINC5 da membrana plasmática prevenindo sua incorporação em novas partículas virais que estão sendo formadas. O presente estudo tem o objetivo de elucidar os mecanismos moleculares envolvidos na regulação do tráfego intracelular utilizados por Nef para prevenir a ação antiviral de SERINC5. Análise de microscopia de imunofluorescência mostrou que na presença de Nef, SERINC5 acumula na região justanuclear e co-localiza com marcadores do complexo de Golgi em células HeLa. Além disso, o acúmulo de SERINC5 na região justanuclear de células expressando Nef é sensível ao inibidor de Arf-GEF, brefeldina A (BFA). A depleção da subunidade γ1 de AP-1 por siRNA compromete a regulação negativa de SERINC5 para a região justanuclear por Nef. Utilizando o ensaio de complementação bimolecular da fluorescência (BiFC), mostramos que Nef interage com a subunidade µ1A da proteína adaptadora 1 (AP-1) do hospedeiro em regiões intracelulares contendo SERINC5. Mostramos também que perturbando a via ESCRT, pela expressão de HRS-GFP como dominante negativo ou de um mutante de VPS4 (VPS4-E/Q), ocorre a redistribuição de SERINC5 regulado negativamente por Nef para endossomos aumentados. Em conjunto, os resultados sugerem que Nef remove SERINC5 dos locais de montagem do HIV-1 alterando o tráfego intracelular de SERINC5 via interação com AP-1. Este estudo contribuiu para um melhor entendimento da ação de Nef contra SERINC5 e sobre a patogênese do HIV-1.

Nef is an accessory protein encoded by HIV-1 that enhances the infectivity of the HIV-1 progeny. Nef subverts the protein trafficking machinery to robustly downregulate cell surface molecules (including CD4 and MHC-I) that are crucial in the host immune system and viral replication cycle. Among the components of the protein trafficking machinery required for Nef's activities are the adaptor proteins (APs), which are heterotetrameric complexes that mediate cargo-protein sorting in vesicular trafficking. Previous studies demonstrated that the host protein SERINC5 is an inhibitor of HIV-1 infectivity and is counteracted by Nef. Virions containing SERINC5 have a diminished ability to infect target cells. Therefore, Nef removes SERINC5 from the plasma membrane preventing its incorporation into newly formed viral particles. The present study aims to elucidate the molecular mechanisms involved in regulation of the intracellular traffic used by Nef to prevent SERINC5 antiviral action. Immunofluorescence microscopy analysis showed that in the presence of Nef, SERINC5 accumulates in the justanuclear region and colocalizes with Golgi markers in HeLa cells. Moreover, SERINC5 accumulation in juxtanuclear region of Nef-expressing cells is sensitive to Arf-GEF inhibitor brefeldin A (BFA). The depletion of AP-1 γ1 subunit by siRNA compromises SERINC5 downregulation to the juxtanuclear region by Nef. Using bimolecular fluorescent complementation (BiFC) assays, we show that Nef interacts with the µ1A subunit of host adaptor protein 1 (AP-1) in intracellular sites containing SERINC5. We also show that perturbing the ESCRT pathway, by expression of HRS or a mutant of VPS4 (VPS4-E/Q), redistributes Nef-downregulated SERINC5 to enlarged endosomes. Taken together, our results suggest that Nef removes SERINC5 from HIV-1 assembly sites by altering the intracellular trafficking of SERINC5 via the interaction with AP-1. This study contributed to a better understanding of Nef's action against SERINC5 and about the pathogenesis of HIV-1.