Dans une récente étude publiée dans la revue Pathogènes PLOSles chercheurs ont étudié les mécanismes par lesquels le bêtacoronavirus du rhume humain OC43 (HCoV-OC43) et le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) inhibent la formation de granules de stress.
Sommaire
Arrière plan
Les granules de stress sont des agrégats cytoplasmiques contenant de l’acide ribonucléique (ARN) viral et des protéines impliquées dans le déclenchement du système immunitaire pour détecter et supprimer les infections virales. Certains virus ont développé des mécanismes pour empêcher la formation de granules de stress.
Au cours de la dernière décennie, les bêtacoronavirus zoonotiques tels que le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV), le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV) et le SARS-CoV-2 ont été responsables d’un nombre impressionnant d’infections et de décès. Certaines protéines de coronavirus, telles que la protéine de nucléocapside du SRAS-CoV-2, ont montré leur capacité à inhiber la formation de granules de stress lors de la surexpression ectopique.
Comprendre comment des virus comme le SRAS-CoV-2 inhibent la formation de granules de stress pourrait fournir des cibles thérapeutiques pour améliorer la résistance cellulaire aux infections.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont infecté des cellules 293A de rein embryonnaire humain (HEK) avec HCoV-OC43. Ils ont utilisé la coloration par immunofluorescence pour la protéine liée à l’antigène interne des cellules T (TIAR) pour détecter la présence de granules de stress dans les cellules infectées à plusieurs moments après l’infection.
Pour analyser l’inhibition active de la formation de granules de stress par HCoV-OC43, ils ont également utilisé de l’arsénite de sodium pour induire la formation de granules de stress et la phosphorylation du facteur d’initiation de la traduction eucaryote 2α (eIF2α) dans des cellules HEK 293A simulées et infectées par des virus. La série d’analyses a été répétée dans des cellules d’adénocarcinome du côlon humain (HCT-8) pour déterminer si l’inhibition de la formation de granules de stress par HCoV-OC43 était spécifique des cellules HEK 293A. La capacité de HCoV-OC43 à inhiber la formation de granules de stress indépendante de la phosphorylation de eIF2α a également été examinée à l’aide de Silvesterol, qui initie la formation de granules de stress sans induire la phosphorylation de eIF2α.
De plus, les analyses ont été répétées à l’aide d’une coloration par immunofluorescence avec d’autres marqueurs de granules de stress tels que les protéines activatrices de Ras-guanosine triphosphate (GTP)ase SH3-domain-binding protein 1 et 2 (G3BP1 et G3BP2) et l’antigène interne des cellules T 1 ( TIA-1), ainsi que les facteurs d’initiation de la traduction eucaryotes 4 sous-unités G et 3 sous-unités B (eIF4G et eIF3B), pour déterminer si l’inhibition de la formation de granules de stress par HCoV-OC43 était limitée aux granules de stress contenant TIAR.
Pour déterminer l’inhibition de la formation de granules de stress par le SARS-CoV-2, des cellules HEK 293A exprimant l’enzyme de conversion de l’angiotensine-2 (ACE-2) ont été infectées par le SARS-CoV-2. Les niveaux de TIAR dans les cellules infectées par le SRAS-CoV-2 et les cellules faussement infectées ont été comparés, et la réaction en chaîne par polymérase de transcription inverse (RT-PCR) a été utilisée pour déterminer les niveaux d’ARN messager G3BP1 et TIAR dans les cellules infectées.
De plus, la protéine de nucléocapside marquée par la protéine fluorescente verte améliorée (EGFP) et la protéine non structurale 15 (Nsp15) de HCoV-OC43 et de SARS-CoV-2 ont été surexprimées dans les cellules HEK 293A pour déterminer leur rôle dans l’inhibition de la formation de granules de stress. Le rôle de Nsp15 dans l’épuisement de l’ARNm et de la protéine G3BP1 a également été examiné.
Résultats
Les résultats n’ont signalé aucune formation de granules de stress dans les cellules infectées par HCoV-OC43 et SARS-CoV-2. Les deux coronavirus ont également inhibé la phosphorylation d’eIF2α et la formation de granules de stress à partir d’un stress exogène. La protéine de nucléocapside et Nsp15 de HCoV-OC43 et de SARS-CoV-2 ont inhibé la formation de granules de stress lorsqu’elles sont surexprimées de manière ectopique. De plus, la protéine Nsp15 de HCoV-OC43 et SARS-CoV-2 a également inhibé la phosphorylation eIF2α induite par l’arsénite de sodium.
De plus, dans les cellules infectées par le SRAS-CoV-2, les niveaux de protéine G3BP1 ont fortement diminué et l’accumulation nucléaire de TIAR a été observée. Lorsque les cellules surexprimant G3BP1 ont été infectées par HCoV-OC43 et comparées aux cellules infectées par HCoV-OC43 sans surexpression de G3BP1, des niveaux de réplication virale significativement plus faibles ont été observés dans les cellules avec G3BP1 surexprimé, indiquant que G3BP1 jouait un rôle antiviral important.
Cependant, bien que les cellules surexprimant G3BP1 aient montré des niveaux significativement élevés de formation de granules de stress, un nombre considérable de cellules infectées par HCoV-OC43 ont également montré une inhibition de la formation de granules de stress, indiquant la présence de multiples mécanismes d’interférence d’arrêt de traduction par HCoV-OC43 et SARS-CoV -2 qui inhibent la formation de granules de stress.
conclusion
Pour résumer, l’étude a enquêté sur l’inhibition de la formation de granules de stress par deux coronavirus – le SRAS-CoV-2 et le coronavirus du rhume humain OC43. Les chercheurs ont également examiné le rôle de la protéine de nucléocapside et de Nsp15 dans l’inhibition de la formation de granules de stress. De plus, le rôle antiviral de la protéine G3BP1 a également été étudié.
Dans l’ensemble, les résultats ont indiqué que la protéine de nucléocapside et Nsp15 des deux virus inhibent la formation de granules de stress et permettent la réplication virale par des processus distincts mais complémentaires. Sur la base des résultats, les auteurs pensent que l’inactivation de la formation de granules de stress est essentielle pour la réplication virale et l’infection, et les mécanismes par lesquels ces virus inhibent la formation de granules de stress pourraient être des cibles thérapeutiques potentielles.
