Quel est l’impact du SRAS-CoV-2 sur l’infectiosité du VIH-1 ?

Dans une récente étude publiée sur Place de la recherche* serveur de préimpression, les chercheurs ont évalué l’effet du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et des protéines d’enveloppe (E) du SRAS-CoV sur l’infectivité du virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1).

Les canaux ioniques codés par le virus sont appelés viroporines et sont impliqués dans l’assemblage et la libération des virus. Le virus de la grippe A et le VIH-1 codent tous deux pour les viroporines. Le SRAS-CoV-2 code pour au moins deux viroporines : la protéine d’enveloppe (E) et le cadre de lecture ouvert (ORF)-3a. En ce qui concerne la taille, la position dans la membrane, l’activité des canaux ioniques et les rôles pour favoriser la libération du virus, les protéines CoV E ressemblent à la protéine virale U (Vpu) du VIH-1. En raison de ces similitudes, l’équipe a déterminé les caractéristiques biologiques de la protéine SARS-CoV-2 E concernant le VIH-1 pour évaluer si elle pouvait remplacer la Vpu du VIH-1.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué la réplication du VIH-1 en présence de protéines bêta-coronavirus E.

L’équipe a d’abord évalué l’expression intracellulaire de la protéine SARS-CoV-2 E. La protéine SARS-CoV-2 E a été exprimée dans des cellules COS-7 à l’aide d’un vecteur marqué à l’extrémité C-terminale avec une étiquette d’hémagglutinine (HA). La protéine E a ensuite été immunocolorée à l’aide d’anticorps anti-HA ainsi que d’anticorps contre LAMP-1 (endosomes/lysosomes tardifs), le réticulum endoplasmique (ER)-compartiment intermédiaire de Golgi (ERGIC53) et Golgin97 (trans-Golgi). L’équipe a ensuite co-transfecté des cellules avec des plasmides exprimant la protéine E-HA et des vecteurs exprimant ER-MoxGFP (RER), TGN38-GFP (TGN) ou giantin-GFP (cis/médial Golgi) pour étudier la co-localisation de la protéine E et le ER, le TGN et le Golgi médian cis. Ces co-transfections impliquaient la fixation de cellules qui étaient perméabilisées et immunocolorées avec un anticorps anti-HA pour détecter la protéine E.

De plus, l’équipe a comparé la localisation intracellulaire du SRAS-CoV-2 E au SRAS-CoV, au syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS)-CoV et aux protéines HCoV-OC43 E. La quantité de VIH-1 ou de vpuHIV-1 infectieux produite a ensuite été testée pour déterminer si la protéine SARS-CoV-2 E augmenterait ou diminuerait la quantité. Le vecteur pcDNA3.1(+) vide, qui codait pour la protéine SARS-CoV-2 E, la glycoprotéine D (gD) du virus de l’herpès simplex de type 1 (HSV-1), qui était un contrôle positif pour la restriction, ou gD[TMCT] qui a été sécrété par les cellules et n’a pas limité le VIH-1, et pNL4-3 ont tous été co-transfectés dans des cellules HEK293.

Résultats

Les résultats de l’étude ont démontré que les marqueurs ER, ERGIC, TGN, trans-Golgi et cis-médial de Golgi étaient co-localisés avec la protéine E. Cependant, ni la membrane plasmique cellulaire ni les lysosomes ne possédaient la protéine E. Cela suggère que les trois protéines E se sont localisées de manière similaire à la protéine SARS-CoV-2 E dans la cellule. La présence de la protéine SARS-CoV-2 E a considérablement réduit la quantité de VIH-1 infectieux libéré. Les protéines SARS-CoV-2 E et gD présentes dans les lysats cellulaires étaient bien exprimées lors des co-transfections, comme en témoignent les immunoblots. De plus, l’équipe a noté qu’en l’absence de la protéine Vpu, la protéine antigène 2 des cellules stromales de la moelle osseuse (BST-2) diminuait la quantité de VIH-1.

L’équipe a observé que la co-transfection avec des vecteurs codant pour le génome vpu du VIH-1, BST-2 et la protéine SARS-CoV-2 E réduisait le virus infectieux produit, mais pas aussi significativement que la protéine gD du HSV-1. Les immunotransferts des lysats cellulaires pour gD, BST-2 et la protéine SARS-CoV-2 E ont démontré que ces protéines présentaient une expression significative lors des co-transfections. Au total, l’équipe a noté que la protéine SARS-CoV-2 E empêchait la croissance des deux virus et qu’elle ne pouvait pas remplacer la fonction de la protéine Vpu.

L’examen de l’expression intracellulaire de ces protéines E a révélé que, comme la protéine SARS-CoV-2 E, elles étaient exclusivement localisées dans les sections ER et Golgi de la cellule sans afficher aucune expression à la surface cellulaire. Bien que la gD soit présente, elle n’affecte pas la quantité de VIH-1 infectieux libéré. Au lieu de cela, il a limité sa sortie. Les protéines E liées au SRAS-CoV-2 et au SRAS-CoV ont considérablement réduit la quantité de VIH-1 infectieux libéré de 1,3 % et 1,4 %, respectivement. Une restriction moindre a été observée pour les protéines MERS-CoV et HCoV-OC43 E à près de 37 % et 16 % du contrôle pcDNA3.1(+), respectivement.

Les protéines SARS-CoV-2 et MERS-CoV E partageaient environ 37 % de leurs séquences d’acides aminés, tandis que les protéines SARS-CoV-2 et HCoV-OC43 E partageaient environ 26 %. L’expression des protéines gD et E a été vérifiée par immunoprécipitation à partir de lysats cellulaires issus des tests de restriction. Ces résultats offrent plus d’informations sur la spécificité de la restriction du VIH-1.

Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont démontré la capacité des protéines SARS-CoV-2 et SARS-CoV E à entraver de manière significative le développement d’une infection infectieuse par le VIH-1. L’étude a révélé que la synthèse des protéines était très probablement inhibée et que l’apoptose était déclenchée en raison de l’expression de la protéine SARS-CoV-2 E. Ces résultats ont fourni la preuve qu’une viroporine d’un virus peut empêcher un autre virus d’infecter les cellules.

*Avis important

Research Square publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.