Papel de las viroporinas E, 3a y 8a del coronavirus del SARS en replicación y virulencia
Author
Castaño Rodríguez, CarlosEntity
UAM. Departamento de Biología MolecularDate
2018-11-12Subjects
Virus respiratorio sincitial - Tesis doctorales; Biología y Biomedicina / BiologíaNote
Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de lectura: 12-11-2018Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.
Abstract
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
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