Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont identifié une nouvelle voie antivirale différente de la voie de l’interféron (IFN) qui inhibe la réplication des poxvirus.
Étude : Une voie de réponse antivirale FACT-ETS-1 limite la réplication virale et est contrée par les protéines du poxvirus A51R. Crédit d’image : Kateryna Kon/Shutterstock
Sommaire
Arrière-plan
Le FAcilités Chromatine JLe complexe de ranscription (FACT) est un remodeleur de la chromatine qui fonctionne via une interaction coordonnée entre le suppresseur humain de Ty 16 homologue 66 (hSpt16) et les sous-unités de la protéine de reconnaissance spécifique à la structure-1 (SSRP1). Le FACT, un système de gènes conservé au cours de l’évolution, régule la transcription de l’acide ribonucléique messager (ARNm) de certains gènes cellulaires spécifiques en régulant l’accessibilité de la chromatine à la machinerie transcriptionnelle. Ainsi, il est présent dans des locus génomiques discrets. Les études, cependant, n’ont pas déchiffré l’importance des systèmes d’expression génique médiés par FACT dans l’immunité humaine.
Pratiquement tous les virus de mammifères codent pour des antagonistes de l’IFN parce que le système de gènes IFN de type I déclenche des centaines de gènes antiviraux lors de la rencontre avec un antigène viral. Son activation est cruciale lors d’infection(s) virale(s) chez les mammifères, y compris l’homme. Cependant, les chercheurs ont à peine exploré les processus transcriptionnels antiviraux qui ont évolué avant les réponses IFN spécifiques aux mammifères.
Les poxvirus, tels que le virus de la variole (VARV), ont causé la variole, une maladie infectieuse mortelle qui a coûté la vie à des millions de personnes pendant plusieurs décennies. Malgré son éradication en 1979, d’autres poxvirus continuent de poser d’importants problèmes de santé publique; par exemple, le virus Mpox ou Monekypox (MPXV) a provoqué une épidémie mortelle dans le monde en 2022-2023. Néanmoins, les infections à poxvirus, en général, compromettent gravement l’immunité de l’hôte. Ainsi, il existe un besoin urgent de caractériser les facteurs immunitaires de l’hôte et les voies ciblées par les poxvirus.
Une étude précédente a montré que la protéine A15R codée par le virus de la vaccine (VV) est essentielle pour une réplication virale robuste dans les cellules de mammifères. Sa déficience, cependant, n’a pas modifié la sensibilité du VV au traitement par l’IFN dans les cultures de cellules de mammifères. De manière frappante, seule l’expression de A51R a favorisé la réplication de l’ARN viral dans les cellules d’insectes non permissives. Ensemble, ces observations soulignent que A51R inhibe les réponses antivirales eucaryotes indéfinies qui ont évolué avant les réponses IFN.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont d’abord identifié comment le VV A51R interagissait avec la sous-unité hSpt16 de FACT à l’aide d’un crible à deux hybrides de levure et d’une bibliothèque de proies humaines. La sous-unité hSpt16 avait neuf clones proies qui se chevauchaient, ce qui impliquait que le domaine d’interaction A51R dans hSpt16 était imbriqué dans les résidus d’acides aminés (AA) 758 à 893. Les chercheurs ont confirmé l’interaction entre hSpt16 et Flag-A51R dans les cellules A549 en utilisant la co-immunoprécipitation (Co -IP). Les résultats de Co-IP ont confirmé une interaction exclusive entre VV A51R et la sous-unité hSpt16 de FACT.
Ensuite, l’équipe a utilisé l’interférence ARN (ARNi) pour déterminer si FACT avait un impact sur la réplication du VV. Des études sur l’ARNi ont révélé que l’appauvrissement en FACT complétait le défaut de réplication du VV appauvri en A51R. En outre, le FACT a largement restreint les virus à acide désoxyribonucléique (ADN) et à ARN cytoplasmiques.
Pour une sonde plus détaillée du rôle de FACT dans les réponses immunitaires antivirales, les chercheurs ont continué à examiner les interactions VV A51R-hSpt16. Alors que sur des gels d’acrylamide à 10 %, hSpt16 se résolvait en une seule bande, il y avait deux bandes de hSpt16 d’environ 140 et 155 kiloDalton de poids moléculaire (MW) sur des gels à 6 %. La différence de (~ 15 à 20 kDa dans le poids moléculaire des deux bandes indiquait que la bande supérieure était une forme SUMOylée de hSpt16. Ainsi, l’équipe a sondé à nouveau ces membranes Co-IP distinctes séparément avec un petit modificateur de type ubiquitine 1 (SUMO- 1) anticorps.
La SUMOylation, une modification post-traductionnelle, implique la fixation covalente de la ou des protéines SUMO aux résidus de lysine dans les protéines cibles via une cascade enzymatique qui modifie leur fonction biologique.
Étant donné que Spt16 est conservé chez les eucaryotes, les chercheurs ont également évalué la SUMOylation de Spt16 dans plusieurs lignées cellulaires humaines et eucaryotes. De manière frappante, le SUMOylé Spt16 était présent dans toutes les lignées cellulaires humaines testées, y compris les fibroblastes dermiques humains normaux primaires (NHDF). De plus, même les lignées cellulaires dérivées de singe, de souris, de hamster et de chauve-souris avaient SUMOylé Spt16.
Résultats de l’étude
Les investigations actuelles de l’étude ont révélé que l’expression précoce du gène VV déclenchait l’expression du facteur de transcription (TF) du proto-oncogène ETS dépendant de FACT (ETS-1) appelée la voie de réponse antivirale FACT-ETS-1 (FEAR) qui restreignait la réplication virale. Comme FACT, les ETS sont des TF eucaryotes primitifs, qui sont apparus il y a près de 600 millions d’années chez les invertébrés. La SUMOylation de hSpt16 a régulé la fonction antivirale de FACT et autorisé FACT à se lier à la chromatine transcriptionnellement active pendant l’infection virale.
La voie FEAR a une pertinence physiologique suggérée par la découverte que le VV A51R a contré cette voie en entrant en compétition avec SSRP1 pour se lier à hSpt16SOMME et attachez-le aux microtubules (MT) pour bloquer son accumulation dans le noyau. De plus, la pathogénicité réduite des souches de VV codant pour les mutations A51R qui empêchaient hSpt16SUMOylation a mis en évidence la contribution de cette interaction virus-hôte à la maladie virale. Étant donné que les protéines A51R de plusieurs poxvirus (par exemple, le virus Ectromelia) se lient à hSpt16SUMO et s’associent aux MT, cela suggère qu’il s’agit d’un mécanisme d’évasion immunitaire poxvirus-hôte conservé. D’autres virus hébergeant A51R sont le cowpox, les virus de la maladie de type Yaba et le MPXV.
FACT et ETS-1 ont joué un rôle crucial dans l’activation de la réponse transcriptionnelle de l’hôte à l’infection virale. Cependant, ETS-1 a restreint la réplication virale dans un hSpt16SOMME/ Manière dépendante de FACT. La voie FEAR semble être antérieure et rester distincte de la réponse IFN. De même, ETS-1 joue probablement un rôle antimicrobien chez les eucaryotes.
En outre, les résultats de cette étude pourraient aider à sonder la fonction des nouvelles voies antivirales de l’hôte et les mécanismes de leur régulation dans d’autres étiologies humaines, par exemple le cancer. Des études ont également montré une corrélation entre la régulation positive d’ETS-1 et une faible survie chez les patients atteints de cancer. Ainsi, notre découverte selon laquelle l’induction d’ETS-1 nécessite la fonction hSpt16SUMO pourrait donner un aperçu de la façon dont la surexpression de FACT favorise l’expression des gènes oncogènes et les résultats graves chez les patients cancéreux.
De plus, l’étude a démontré que hSpt16SOMME promu sa liaison à l’histone H2B monoubiquitinée. Ce biomarqueur de sites de transcription actifs dans la chromatine lors d’une infection virale stimule également l’expression d’ETS-1.
conclusion
Dans l’ensemble, l’étude actuelle a démontré un rôle important pour FACT dans l’immunité antivirale. Étant donné que FACT a également limité les virus à ARN cytoplasmiques non apparentés, il s’est avéré être un élément essentiel de l’immunité antivirale. Les études futures devraient étudier comment les virus à ARN activent et rencontrent FACT, y compris les mécanismes régissant son activation. De plus, l’étude a mis en évidence que la voie FEAR des eucaryotes est un mécanisme unique d’évasion immunitaire virale. Ainsi, les études devraient également explorer davantage de gènes régulés par ETS-1 lors d’infection(s) virale(s) et leur(s) rôle(s) dans leur restriction.
*Avis important
bioRxiv 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.
