Dans une étude récente publiée dans Pathogènes PLOSles chercheurs ont illustré une nouvelle stratégie probablement employée par les virus pour favoriser l’infection.
Sommaire
Arrière plan
Les virus inhibent probablement une réponse au stress de la cellule hôte en bloquant l’accumulation de granules de stress (SG). Les SG sont des « puits » ou des condensats d’acide ribonucléique (ARNm) et de protéines dans les cellules hôtes qui capturent les protéines virales et l’ARN pour retarder probablement l’infection virale. Bien que de nombreux virus emploient cette stratégie, les études n’ont pas été en mesure d’expliquer comment elle profite à différents virus.
Des études antérieures ont démontré que les dicistrovirus infectant les arthropodes, le virus de la paralysie du cricket (CrPV) et le virus de la drosophile C (DCV) pouvaient échapper à la réponse antivirale à l’interférence ARN (ARNi) et à l’inhibition de la SG chez les insectes pour arrêter leur machinerie de transcription et de traduction. Les virus transmis par les arthropodes, y compris les virus de la dengue et du chikungunya, sont une menace dans le monde entier. Ainsi, la compréhension des interactions fondamentales virus-insecte hôte, telles que l’inhibition de la SG, pourrait aider à concevoir de nouvelles stratégies antivirales.
À propos de l’étude
Dans l’une de leurs études précédentes, les chercheurs ont observé que le CrPV-1A bloquait les SG dans les cellules humaines. Dans la présente étude, ils ont cherché à déterminer si des mécanismes communs d’inhibition de la SG par le CrPV-1A existent chez différentes espèces hôtes.
En outre, ils ont systématiquement délimité les fonctions de CrPV-1A via des mutations spécifiques simples ou combinatoires au sein de R146A, un ARN rapporteur de CrPV-1A, pour démontrer que sa capacité à bloquer la formation de SG était indépendante de sa capacité à se lier à Argonaute-2 (Ago-2 ).
Ils ont exprimé la protéine mutante CrPV-1A contenant des mutations F114A ou F114A/R146A (doubles mutants). Ils ont surveillé la formation de foyers de protéines de type Ras dans les neurones (RIN) dans les cellules de Drosophila S2 par rapport aux cellules traitées à double brin Nup358 (ARNdb) sous traitement à l’arsénite ou à la patéamine par fluorescence. sur place hybridation (FISH).
Résultats de l’étude
La protéine CrPV-1A longue de 166 acides aminés (AA) module les fonctions de SG de multiples façons, par exemple en modulant les événements nucléaires, y compris l’exportation et la transcription d’ARN messager (ARNm) par enrichissement de la polyadénylation ou de la queue poly (A) dans le noyau. Étant donné que les ARNm sont un échafaudage pour l’assemblage de SG, l’enrichissement de la queue poly (A) + dans le noyau des cellules exprimant CrPV-1A pourrait bloquer la traduction de l’ARNm de l’hôte et les réponses antivirales ou épuiser l’ARNm cytoplasmique conduisant à l’inhibition des SG. Cette stratégie est quelque peu similaire à la façon dont la protéine polymérase-acide protéine-X (PA-X) du virus de la grippe inhibe la formation de SG parallèlement à l’épuisement de l’ARN poly (A) dans le cytoplasme et à l’accrétion nucléaire de la protéine poly (A)-binging protein (PABP ).
En ce qui concerne les domaines de CrPV-1A qui interviennent dans des fonctions cellulaires spécifiques, les chercheurs ont noté que CrPV-1A liait Ago-2 en utilisant le domaine de ciblage argonaute pour la perte de silence (TALOS). Cependant, la dégradation d’Ago-2 dépendait du recrutement du complexe ubiquitine ligase Cul2-Rbx1-Elongin B et C (EloBC). Curieusement, ce n’est pas le domaine TALOS mais les mutations du domaine BC Box qui ont contribué à l’enrichissement de l’ARNm poly(A)+ nucléaire, entraînant une inhibition plus faible de la SG par le CrPV-1A. De toute évidence, le recrutement du complexe ubiquitine ligase était un mandat pour les effets médiés par le CrPV-1A sur l’inhibition de la SG.
Les insectes, tels que la drosophile, utilisent une approche de «couteau suisse» pour bloquer la réponse antivirale, y compris le métabolisme de l’ARN et la formation de SG, qui facilitent toutes l’infection.
Des études récentes ont montré que Nup358, une unité du brin cytoplasmique du complexe de pores nucléaires (NPC), se localise sur les SG et facilite le transport de l’ARNm et des protéines. De cette façon, il joue un rôle de premier plan dans les infections virales. Les niveaux de Nup358 ont diminué dans les cellules infectées par le CrPV-1A et leur déplétion a entraîné une inhibition de la SG.
Les chercheurs ont également noté que l’infection au CrPV nécessitait également une activité du protéasome. De plus, ces effets étaient des résidus AA dépendants de R146 nichés dans la queue C-terminale du CrPV-1A. Le modèle d’étude a également montré que cette queue C-terminale de CrPV-1A interagissait indirectement ou directement avec Nup358 pour médier la dégradation dépendante du protéosome par le complexe Cul2-Rbx1-EloBC.
Ainsi, la mutation R146A, 20 AA s’étendant en amont du clivage « stop-go », a probablement perturbé les interactions CrPV-1A/Nup358, l’activité stop-go du peptide CrPV-2A, modifiant éventuellement la localisation sous-cellulaire du CrPV-1A et les conformations protéiques qui ont médié ces effets .
L’immunotransfert pour Nup358 dans les cellules S2 a montré une bande protéique à> 245 kDa, non détectée dans les cellules traitées par l’ARNdb Nup358, confirmant l’épuisement de Nup358 médié par l’ARNi. L’épuisement de Nup358 a eu plusieurs autres effets. Par exemple, le traitement à la patéamine A des cellules appauvries en Nup358 a diminué le nombre de foyers RIN par cellule.
De même, le traitement à l’arsénite a entraîné une diminution d’environ 40 % des foyers RIN par cellule par rapport aux cellules témoins traitées à l’ARNdb. L’épuisement de NXF1, un facteur critique de transport d’ARN, a entraîné la perte de SG. Ensemble, ces résultats ont montré que le blocage de l’exportation d’ARNm via Nup358, ou en général, pouvait entraîner une inhibition de SG.
conclusion
Dans l’ensemble, la présente étude a fourni des informations mécanistes sur l’inhibition de la SG médiée par les protéines virales, une stratégie virale qui n’a pas encore été complètement explorée mais qui favorise les infections virales.
Les études de séquençage n’ont révélé aucune conservation entre le CrPV-1A et d’autres protéines du dicistrovirus 1A, mais certaines peuvent avoir des fonctions similaires. Il serait intéressant que de futures études déterminent comment ces deux protéines virales agissent de manière similaire au niveau spécifique au domaine pour établir une infection productive chez l’hôte. En outre, les études futures devraient étudier de manière approfondie les interactions CrPV-1A/Nup358 et déterminer si l’ubiquitination de Nup358 est essentielle à la dégradation du SG.
