Retroviral infection requires reverse transcription, and the reverse transcriptase (RT) uses cellular tRNA as its primer. In humans, the TRMT6-TRMT61A methyltransferase complex incorporates N1-methyladenosine modification at tRNA position 58 (m1A58); however, the role of m1A58 as an RT-stop site during retroviral infection has remained questionable. Here, we constructed TRMT6 mutant cells to determine the roles of m1A in HIV-1 infection. We confirmed that tRNA3Lys m1A58 was required for in vitro plus-strand strong-stop by RT. Accordingly, infectivity of VSV-G pseudotyped HIV-1 decreased when the virus contained m1A58-deficient tRNA3Lys instead of m1A58-modified tRNA3Lys. In TRMT6 mutant cells, the global protein synthesis rate was equivalent to that of wild-type cells. However, unexpectedly, plasmid-derived HIV-1 expression showed that TRMT6 mutant cells decreased accumulation of HIV-1 capsid, integrase, Tat, Gag, and GagPol proteins without reduction of HIV-1 RNAs in cells, and fewer viruses were produced. Moreover, the importance of 5,2′-O-dimethyluridine at U54 of tRNA3Lys as a second RT-stop site was supported by conservation of retroviral genome-tRNALys sequence-complementarity, and TRMT6 was required for efficient 5-methylation of U54. These findings illuminate the fundamental importance of tRNA m1A58 modification in both the early and late steps of HIV-1 replication, as well as in the cellular tRNA modification network.

中文翻译：

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人类 tRNA3Lys 在 A58 和 U54 位置的协同甲基化驱动 HIV-1 复制的早期和晚期步骤

逆转录病毒感染需要逆转录，逆转录酶 (RT) 使用细胞 tRNA 作为其引物。在人类中，TRMT6-TRMT61A 甲基转移酶复合物在 tRNA 58 位 (m1A58) 结合了 N1-甲基腺苷修饰；然而，m1A58 在逆转录病毒感染期间作为 RT 停止位点的作用仍然值得怀疑。在这里，我们构建了 TRMT6 突变细胞以确定 m1A 在 HIV-1 感染中的作用。我们证实 tRNA3Lys m1A58 是 RT 体外 正链强终止所必需的。因此，当病毒含有 m1A58 缺陷型 tRNA3Lys 而不是 m1A58 修饰的 tRNA3Lys 时，VSV-G 假型 HIV-1 的感染性降低。在 TRMT6 突变细胞中，整体蛋白质合成率与野生型细胞相当。然而，出乎意料的是，质粒衍生的 HIV-1 表达表明，TRMT6 突变细胞减少了 HIV-1 衣壳、整合酶、Tat、Gag 和 GagPol 蛋白的积累，而不减少细胞中的 HIV-1 RNA，并且产生的病毒更少。此外，tRNA3Lys 的 U54 处的 5,2'-O-二甲基尿苷作为第二个 RT 终止位点的重要性得到了逆转录病毒基因组-tRNALys 序列互补性保护的支持，并且 TRMT6 是 U54 有效 5-甲基化所必需的。这些发现阐明了 tRNA m1A58 修饰在 HIV-1 复制的早期和晚期以及细胞 tRNA 修饰网络中的根本重要性。逆转录病毒基因组-tRNALys 序列互补性的保护支持 tRNA3Lys 的 U54 处的 2'-O-二甲基尿苷作为第二个 RT 终止位点，并且 TRMT6 是 U54 有效 5-甲基化所必需的。这些发现阐明了 tRNA m1A58 修饰在 HIV-1 复制的早期和晚期以及细胞 tRNA 修饰网络中的根本重要性。逆转录病毒基因组-tRNALys 序列互补性的保护支持 tRNA3Lys 的 U54 处的 2'-O-二甲基尿苷作为第二个 RT 终止位点，并且 TRMT6 是 U54 有效 5-甲基化所必需的。这些发现阐明了 tRNA m1A58 修饰在 HIV-1 复制的早期和晚期以及细胞 tRNA 修饰网络中的根本重要性。