Die Expression von Nef zu einem frühen Zeitpunkt im viralen Lebenszyklus gewährleistet die T-Zell-Aktivierung und die Etablierung eines persistenten Infektionszustandes, zwei grundlegende Eigenschaften der HIV-Infektion. Die virale Expression von Nef führt zu zahlreichen Veränderungen innerhalb der infizierten Zelle, einschließlich der Modulation der Expression von Proteinen auf der Zelloberfläche, des Umbaus des Zytoskeletts und der Signaltransduktion. Da der Aktivierungszustand der infizierten Zelle eine wichtige Rolle für die Erfolgsrate der HIV-1-Infektion spielt, ist es wichtig, dass ruhende T-Zellen in die Lage versetzt werden, auf Stimuli des T-Zell-Rezeptors (TCR) zu reagieren. HIV-1 Nef senkt den Schwellenwert für die Aktivierung von CD4+-Lymphozyten, reicht aber nicht aus, um eine Aktivierung in Abwesenheit exogener Stimuli zu bewirken.

Indem es die Zelloberflächenexpression von CD4 und Lck herunterreguliert, erzeugt Nef eine enge TCR-Antwort, die wahrscheinlich die HIV-1-Virusproduktion optimiert und eine anfällige Zellpopulation für weitere Infektionen erzeugt. Nef lenkt das kinaseaktive Lck von der Plasmamembran weg zu den frühen und den Recycling-Endosomen (RE) sowie zum Trans-Golgi-Netzwerk (TGN). RE/TGN-assoziierte Lck-Subpopulationen in Nef-exprimierenden Zellen befinden sich in der katalytisch aktiven Konformation und sind somit signalfähig. Während die TCR-Signalisierung an der Plasmamembran (PM) stattfindet, erfolgt die Aktivierung der Ras-GTPase in intrazellulären Kompartimenten einschließlich des Golgi-Apparats. Die Nef-induzierte Anreicherung von aktivem Lck in diesen Kompartimenten führt zu einer Zunahme der lokalisierten RAS-Aktivität und einer verstärkten Aktivierung der Erk-Kinase und der Produktion von Interleukin-2 (IL-2). Da IL-2 bekanntermaßen das Wachstum, die Proliferation und die Differenzierung von T-Zellen aktiviert, so dass diese zu Effektor-T-Zellen werden, handelt es sich um einen selbstdienlichen Effekt, der eine neue Zellpopulation schafft, die HIV-1 infizieren kann. Die Selbstaktivierung der infizierten Zelle durch IL-2 stimuliert die Zelle auch dazu, eine Effektorzelle zu werden und die Maschinerie in Gang zu setzen, auf die HIV-1 für seine eigene Vermehrung angewiesen ist.

Um der Immunantwort des Wirts weiter zu entgehen, reguliert Nef die Zelloberfläche und die Gesamtexpression des negativen Immunmodulators CTLA-4 herunter, indem es das Protein für den lysosomalen Abbau anvisiert. Im Gegensatz zu CD28, das die T-Zellen aktiviert, ist CTLA-4 im Wesentlichen ein „Aus-Schalter“, der die Virusproduktion hemmen würde, wenn er aktiviert wäre. Lentiviren wie HIV-1 haben Proteine wie Nef erworben, die eine breite Palette von Funktionen erfüllen, darunter die Identifizierung von CTLA-4, bevor es die PM erreicht, und die Markierung zum Abbau. Nef ist auch dafür bekannt, Bad, ein proapoptotisches Mitglied der Bcl-2-Familie, zu phosphorylieren und zu inaktivieren und so die infizierten Zellen vor Apoptose zu schützen.

Es wird angenommen, dass der Umbau des Zytoskeletts die TCR-Signalisierung während der frühen Infektion reduziert und in gewissem Maße auch durch Nef moduliert wird. Der Aktinumbau wird im Allgemeinen durch den Aktinabtrennungsfaktor Cofilin moduliert. Nef ist in der Lage, sich mit der zellulären Kinase PAK2 zu verbinden, die Cofilin phosphoryliert und inaktiviert und die frühe TCR-Signalisierung beeinträchtigt.