Resumen de Papel de las viroporinas E, 3a y 8a del coronavirus del SARS en replicación y virulencia
En 2003, el coronavirus (CoV) del síndrome respiratorio agudo y grave (SARS-CoV) afectó a más de 8000 personas de 26 países, causando un 10% de mortalidad. Las viroporinas son proteínas virales con actividad canal iónico (CI). El SARS-CoV incluye tres viroporinas: 3a, E y 8a. De estas, las proteínas E y 3a poseen además un motivo de unión a dominios PDZ (PBM).
Los dominios PDZ se encuentran en más de 400 proteínas celulares por lo que los virus con PBMs tienen un alto potencial para modificar el comportamiento celular. En esta tesis, se ha estudiado la relevancia de estas viroporinas y, más específicamente, de sus CIs y PBMs, en la replicación y virulencia del SARS-CoV mediante la combinación de estrategias multidisciplinares. Hemos demostrado que la actividad CI de la proteína E y su PBM son determinantes para la virulencia del virus y se ha estudiado la relevancia de los motivos homólogos de la proteína 3a en replicación y patogénesis. La actividad CI de esta proteína se caracterizó en bicapas lipídicas artificiales mostrando que forma CIs no dependientes de voltaje, con baja selectividad por cationes en presencia de K+ y Na+ y poco significativa en presencia de Ca2+. Se identificaron residuos esenciales para la actividad CI de la proteína 3a y se generaron mutantes del SARS-CoV 3a-CI- y sin el PBM de esta proteína. Nuestros resultados mostraron que ninguno de estos motivos era relevante para la virulencia del SARS-CoV en contraste a los dominios homólogos en la proteína E, indicando que hay una jerarquía entre las actividades CI y PBMs de estas viroporinas, siendo las de la proteína E más relevantes que las de la 3a. Además, se demostró la existencia de una complementación funcional entre los PBMs de las proteínas 3a y E. Se observó que los motivos PBM están filogenéticamente conservados en todos los géneros de CoVs, lo que indica una fuerte dependencia de los mismos para la supervivencia del virus. Se analizó la interacción de los 266 dominios PDZ humanos descritos, con los PBMs de las proteínas E y 3a del SARS-CoV y E y 5 de MERS-CoV mediante ensayos de doble híbrido de levadura (Y2H). La interacción del dominio carboxilo terminal de la proteína 3a con una librería de pulmón humano también se estudió utilizando la misma técnica. Se identificaron 30 proteínas con alta confianza en la interacción, entre las que se encuentran las proteínas PTPN13, PICK1, MYCBP2, NCOA6 o DLG1 que tienen en común su participación en la respuesta proinflamatoria, mediada predominantemente por la activación de NF-κB que es una causa esencial de la virulencia de SARS-CoV y MERS-CoV. Se están analizando rutas de señalización alternativas de la respuesta proinflamatoria mediada por estas proteínas con dominios PDZ. Los resultados muestran la alta complejidad de las interacciones CoV-hospedador y sugieren que una de las funciones de los PBMs de CoVs es interferir con el sistema inmune del huésped. Este trabajo muestra la alta relevancia de la actividad CI y, especialmente, de los PBMs en la replicación y virulencia de los CoVs, sugiriendo que estas actividades son dianas potenciales para la obtención de antivirales o de vacunas basadas en de virus atenuados.
