Resumen de Características de la estructura molecular de las proteínas E del virus del Zika y E1 del virus de la rubéola y posibles implicaciones en el neurotropismo y en las alteraciones del sistema nervioso

Luis Alberto Gómez Grosso, Gladis Montoya, Hernán Mauricio Rivera, Juan Carlos Hernández

• español

  Introducción. El virus del Zika (ZIKV) es un flavivirus con envoltura, transmitido a los seres humanos principalmente por el vector Aedes aegypti. La infección por ZIKV se ha asociado con un gran neurotropismo y con efectos neuropáticos, como el síndrome de Guillain-Barré en el adulto y la microcefalia fetal y posnatal, así como con un síndrome de infección congénita similar al producido por el virus de la rubéola (RV).Objetivo. Comparar las estructuras moleculares de la proteína de envoltura E del virus del Zika (E-ZIKV) y de la E1 del virus de la rubéola (E1-RV), y plantear posibles implicaciones en el neurotropismo y en las alteraciones del sistema nervioso asociadas con el ZIKV.Materiales y métodos. La secuencia de aminoácidos de la proteína E-ZIKV (PDB: 5iZ7) se alineó con la de la glucopreteína E1 del virus de la rubéola (PDB: 4ADG). Los elementos de la estructura secundaria se determinaron usando los programas Vector NTI Advance®, DSSP y POSA, así como herramientas de gestión de datos (AlignX®). Uno de los criterios principales de comparación y alineación fue la asignación de residuos estructuralmente equivalentes, con más de 70 % de identidad.Resultados. La organización estructural de la proteína E-ZIKV (PDB: 5iZ7) fue similar a la de E1-RV (PDB: 4ADG) (70 a 80 % de identidad), y se observó una correspondencia con la estructura definida para las glucoproteínas de fusión de membrana de clase II de los virus con envoltura. E-ZIKV y E1-RV exhibieron elementos estructurales de fusión muy conservados en la región distal del dominio II, asociados con la unión a los receptores celulares de entrada del virus de la rubéola (glucoproteína de mielina del oligodendrocito, Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein, MOG), y con los receptores celulares Axl del ZIKV y de otros flavivirus.Conclusión. La comparación de las proteínas E-ZIKV y E1-RV es un paso necesario hacia la definición de otros factores moleculares determinantes del neurotropismo y la patogenia del ZIKV, el cual puede contribuir a generar estrategias de diagnóstico, prevención y tratamiento de las complicaciones neurológicas inducidas por el ZIKV.

• English

  Introduction: Zika virus (ZIKV) an enveloped flavivirus, is transmitted to humans mainly by Aedes aegypti vector. ZIKV infection has been associated with high neurotropism and neuropathic effects such as Guillain-Barré Syndrome in the adult, fetal and postnatal microcephaly and congenital Zika virus syndrome similar to that produced by rubella virus (VR).Objective: To compare the molecular structures of E and E1 membrane proteins from Zika virus (E-ZIKV) and rubella virus (E1-RV) and to propose possible implications for neurotropism and nervous system disorders associated with ZIKV infections.Materials and methods: The amino acid sequence of E-ZIKV protein (PDB: 5iZ7) was aligned to that of rubella virus glycoprotein E1 (PDB: 4ADG). The secondary structure elements were determined using programs Vector NTI Advance®, DSSP, POSA and integrated data management tools (AlignX®). One of the main criteria of comparison and alignment was allocation of the structurally equivalent residues, with more than 70% identity.Results: The structural organization of the E-ZIKV (PDB: 5iZ7) was similar to E1-RV (PDB: 4ADG) (70% -80% identity) and corresponded to definition of terms pertinent to viral membrane Class II fusion glycoproteins. E-ZIKV and E1-RV exhibited highly conserved fusion structural elements at distal region of domain II that has been associated with Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein cell receptor of RV and Axl cell receptor of ZIKV and other flaviviruses.Conclusion: Comparison of the E-ZIKV and E1-RV proteins is a necessary step towards the definition of molecular determinants of neurotropism and pathogenesis of ZIKV in order to generate strategies for the diagnosis, prevention and treatment of neurological complications induced by ZIKV infection.