Integrase

Integrase
2-domänen Integrase des Rous-Sarkom-Virus.
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	2.7.7.-, Nukleotidyltransferase
Substrat	DNA

Die Integrase ist ein Enzym von Retroviren, das für den Einbau viraler DNA-Stränge in die Chromosomen der Wirtszelle zuständig ist. Sie ist eines von drei Schlüsselenzymen der Retroviren. Die Integrase ist eine Nukleotidyltransferase, die vom pol-Gen der Viren-RNA codiert wird. Sie kann als Endonuklease nach reverser Transkription die DNA der Wirtszelle aufspalten und das Virus-Genom in die Wirts-DNA integrieren.

Die Integrase bindet an die virale DNA und an die Wirts-DNA und bildet mit diesen einen Komplex. Die Abbildung zeigt die Reihenfolge der DNA-Strangbrüche und der anschließenden Zusammensetzung bei der Integration der viralen DNA. In grau sind die Integrase-Monomere, in rot die virale DNA und in schwarz die Wirts-DNA abgebildet, die roten Punkte schließlich die 5'-Enden der viralen DNA.

siehe auch: Integration bei Retroviren

Die besonders gut untersuchte Integrase des HI-Virus ist ein 32 kDa großes Protein, das bei Freisetzung als Antigen wirkt. Die HIV-1-Integrase ist Ziel therapeutischer Ansätze zur Behandlung von HIV im Rahmen einer antiretroviralen Therapie mittels Integrase-Strangtransfer-inhibitoren (INSTIs). Zu diesen gehören Raltegravir, Elvitegravir, Dolutegravir, Cabotegravir und Bictegravir.

Analysen via Kryoelektronenmikroskopie zeigen, dass die HIV‑1‑Integrase im reifen Virion filamentöse Strukturen an der Innenseite des Kapsids bildet. Jedes Segment eines Filaments ordnet sich dabei regelmäßig an die sechseckigen Kapsiduntereinheiten an und bindet zugleich die RNA des viralen Genoms. Auf diese Weise wird das virale Erbgut in einer geordneten Struktur an der Kapsidinnenseite arretiert, was für die Virusreifung und Infektiosität von Bedeutung ist.^[1]

• Goedele N. Maertens, Alan N. Engelman, Peter Cherepanov: Structure and function of retroviral integrase. In: Nature Reviews. Microbiology. Band 20, Nr. 1, Januar 2022, S. 20–34, doi:10.1038/s41579-021-00586-9, PMID 34244677, PMC 8671357 (freier Volltext) – (englisch). 
• Alan N. Engelman, Mamuka Kvaratskhelia: Multimodal Functionalities of HIV-1 Integrase. In: Viruses. Band 14, Nr. 5, 28. April 2022, S. 926, doi:10.3390/v14050926, PMID 35632668, PMC 9144474 (freier Volltext) – (englisch). 

1. ↑ Matthew R. Singer et al.: Integrase anchors viral RNA to the HIV-1 capsid interior. In: Nature. 18. Februar 2026, doi:10.1038/s41586-026-10154-x, PMID 41708858 (englisch).