Dans une étude récente publiée dans Rétrovirologieles chercheurs ont évalué l’efficacité du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV) et des protéines d’enveloppe (E) du SRAS-CoV-2 contre le virus de l’immunodéficience humaine (VIH)-1.
Sommaire
Arrière plan
Les viroporines sont des canaux ioniques exprimés par des virus qui jouent un rôle dans l’assemblage et la libération virale. Les viroporines sont codées par le VIH-1 ainsi que par le virus de la grippe A. Le SRAS-CoV-2 humain code pour un minimum de deux viroporines, dont une protéine transmembranaire de 75 acides aminés appelée protéine d’enveloppe (E) et une protéine de 275 acides aminés appelée cadre de lecture ouvert (Orf)-3a.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué la réplication du VIH-1 en présence de quatre protéines ꞵ-CoV E distinctes.
Tout d’abord, l’expression intracellulaire correspondant à la protéine SARS-CoV-2 E a été étudiée. L’équipe a transfecté des cellules COS-7 avec un vecteur codant pour la protéine SARS-CoV-2 E fusionnée à une étiquette d’hémagglutinine (HA) à l’extrémité C-terminale et immunocolorée pour détecter la protéine E (anti-HA) tandis que les anticorps étaient dirigés contre le compartiment intermédiaire réticulum endoplasmique-Golgi (ERGIC53), trans Golgi (Golgin97) ou endosomes/lysosomes tardifs (LAMP-1).
Pour examiner la co-localisation de la protéine E avec l’ER, le réseau trans-Golgi (TGN) et le Golgi cis-médial, les cellules ont été co-transfectées avec des plasmides qui exprimaient la protéine E-HA avec des vecteurs qui exprimaient la protéine fluorescente ER-Mox-vert (GFP) (RER), giantin-GFP ou TGN. Au cours de ces co-transfections, l’équipe a fixé, perméabilisé et immunocoloré les cellules avec un anticorps anti-HA pour détecter la protéine E.
La distribution intracellulaire du SRAS-CoV-2 E a également été comparée aux protéines E présentes dans le SRAS-CoV, le CoV humain (hCoV)-OC43 et le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS)-CoV. Ensuite, l’équipe a déterminé si la protéine SARS-CoV-2 E augmenterait ou diminuerait la production de ΔvpuHIV-1 ou HIV-1 infectieux.
Les cellules HEK293 ont été co-transfectées avec pcDNA3.1(+) qui exprimait la protéine SARS-CoV-2 E avec la glycoprotéine D (gD) du HSV-1, qui servait de contrôle positif pour la restriction, ou gD[ΔTMCT], et pNL4-3. De plus, les chercheurs ont cherché à savoir si la protéine E inhibait ΔvpuHIV-1. La capacité de ΔvpuHIV-1 à se multiplier en présence des protéines SARS-CoV-2 E et de l’antigène 2 des cellules stromales de la moelle osseuse (BST-2) a également été déterminée.
Résultats
Les résultats ont indiqué que la protéine SARS-CoV-2 E était co-localisée avec les marqueurs ER, ERGIC, trans Golgi, cis-medial Golgi et TGN. Cependant, ni la membrane plasmique cellulaire ni les lysosomes ne contenaient de protéine E. La localisation intracellulaire observée pour les trois protéines E était identique à celle de la protéine SARS-CoV-2 E. En présence de la protéine SARS-CoV-2 E, la quantité de VIH-1 infectieux libérée a été considérablement réduite. Des immunoblots observés pour les protéines SARS-CoV-2 E, et gD sur des lysats cellulaires ont démontré que ces protéines étaient bien exprimées lors des co-transfections.
La co-transfection avec des vecteurs qui exprimaient la BST-2, la protéine SARS-CoV-2 E et le génome ΔvpuHIV-1 a entraîné une diminution de la génération de virus infectieux, mais pas dans la même mesure que la protéine gD du HSV-1. Des immunoblots pour la protéine SARS-CoV-2 E, gD, Vpu et BST-2 sur des lysats cellulaires ont démontré que ces protéines étaient effectivement exprimées lors des co-transfections. Collectivement, cela a démontré que la protéine SARS-CoV-2 E entravait la génération des deux virus et ne pouvait pas remplacer la protéine Vpu.
Semblable à la protéine SARS-CoV-2 E, l’étude de l’expression intracellulaire des protéines HcoV-OC43, SARS-CoV et MERS-CoV E a indiqué qu’elles étaient principalement localisées dans les sections ER et Golgi de la cellule, sans expression observée à la surface de la cellule. Whi gD a inhibé la libération infectieuse du VIH-1, gD [ΔTMCT] n’a pas montré un tel impact. De plus, les protéines SARS-CoV et SARS-CoV-2 E ont inhibé la libération du VIH-1 de 1,4 % et 1,3 %, respectivement.
L’immunoprécipitation des protéines du VIH-1 à partir de lysats générés à partir de cellules co-transfectées avec le vecteur codant pour le SRAS-CoV-2 E et pNL4-3 a indiqué que le précurseur E, à savoir gp120, gp160, p24 et p55, était immunoprécipité à des quantités significativement inférieures à p24 et gp120 dans les milieux de culture clarifiés.
La transfection de cellules HEK293 avec un vecteur pcDNA3.1(+) vide et un traitement ultérieur avec STS ont induit une activité caspase 3 considérable. Les protéines SARS-CoV et SARS-CoV-2 E ont montré la plus grande activité de la caspase 3, suivies des protéines HCoV-OC-43 et MERS-CoV E. Ces résultats ont démontré un lien entre l’activité de la caspase 3 et les niveaux de production du VIH-1.
Conclusion
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont démontré que bien que les viroporines dérivées de virus homologues puissent augmenter la libération virale, une viroporine provenant d’un virus hétérologue peut inhiber la synthèse des protéines du VIH-1 et la libération du virus.
