Nuevos estudios sobre el ensamblaje, las propiedades mecánicas y la dinámica de la cápsida del virus de la inmunodeficiencia humana

• Autores: Judith Escrig Traver
• Directores de la Tesis: Mauricio García Mateu (dir. tes.), Alejandro Valbuena Jiménez (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2025
• Idioma: español
• Número de páginas: 157
• Tribunal Calificador de la Tesis: Esther Blanco Lavilla (presid.), Pedro José de Pablo Gómez (secret.), Iván López Montero (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biociencias Moleculares por la Universidad Autónoma de Madrid
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • Esta tesis investiga varios aspectos relacionados con el ensamblaje, las propiedades mecánicas y la dinámica de la cápsida madura del virus de la inmunodeficiencia humana (HIV-1). Se han planteado tres objetivos: i) Determinar qué condiciones se requieren para la formación, durante el ensamblaje del entramado hexagonal que forma la proteína de la cápsida (CA), de los defectos pentaméricos necesarios para producir cápsidas como las ensambladas en el virión. ii) Identificar algunos determinantes estructurales que controlan las propiedades mecánicas y la dinámica del entramado hexagonal de CA. iii) Estudiar la dinámica conformacional de los poros situados en el centro de los hexámeros en la retícula de CA. Se han utilizado CA mutantes para formar nanopartículas cuyo ensamblaje, propiedades mecánicas y dinámica se han analizado mediante diversas técnicas, incluyendo microscopía electrónica y microscopía de fuerzas atómicas. Los resultados obtenidos indican que: i) Durante el ensamblaje in vitro de partículas semejantes a cápsidas a partir de CA, la arquitectura de las partículas formadas depende de la estabilidad de un intermediario de ensamblaje, un trímero de dímeros de CA. La desestabilizacion de este intermediario favorece la formación de pentámeros y conduce a la formación de partículas troncocónicas semejantes a cápsidas auténticas. ii) La eliminación de diversas interacciones intermoleculares en el entramado proteico hexagonal de CA aumenta su elasticidad y su dinámica en equilibro y en la mayoría, pero no en todos los casos, reduce su resistencia a la rotura mecánica. Sin embargo, la mutación E180A en CA, que elimina repulsiones entre hexámeros, aumenta la resistencia a la rotura y a la fatiga de este biomaterial sin reducir su elasticidad. iii) Se ha cuantificado en diferentes condiciones la diferencia de energía libre entre los estados del hexámero de CA que presentan abierto o cerrado el poro central. La acidificación ligera o la presencia de inositol hexafosfato desplazan el equilibrio hacia la conformación abierta. Desde la perspectiva virológica, los resultados obtenidos contribuyen a entender mejor el ensamblaje de la cápsida de HIV-1 y los condicionantes que favorecen la transcripción reversa del genoma dentro de la cápsida. Desde la perspectiva nanotecnológica, este estudio aporta nuevo conocimiento para controlar la arquitectura y mejorar las propiedades mecánicas de materiales proteicos nanoestructurados para diversas aplicaciones