Changes in the HIV-1 env gene: implications at the RNA and protein structure levels

Resum

La glicoproteïna de l’envolta (Env) és una de les proteïnes claus del VIH-1 en patogènesi. La seqüència del gen env és important per a codificar l’Env però també per les estructures secundàries dels RREs que contenen els seus trànscrits. La rellevància dels dos elements s’ha comprovat extensament, tot i que assajos funcionals són requerits en ambdós casos per estudiar l’impacte de canvis específics. El tractament amb l’inhibidor de fusió T-20 selecciona virus resistents després d’adquirir canvis al gen env. Per estudiar variants funcionalment rellevants d’env que es trobessin in vivo vam decidir utilitzar mutacions associades a T-20. Les prediccions de les estructures secundàries dels RRE van resultar alterades en els canvis que codificaven per G36V/D, V38A, Q40H i L45M, però no per N43D o Q40H-L45M. Funcionalment vam demostrar que només els mutants que presenten el canvi L45M a la seva seqüència pateixen un impacte en la capacitat d’unir-se a la proteïna viral Rev quan aquesta es troba en baixes concentracions, suggerint que els canvis nucleotídics que afecten a la formació de l’aminoàcid 45 de gp41 juguen un paper en la unió a Rev. De totes maneres, ninguna variant d’RRE va ser afectada en la seva capacitat per a ser transportada al citoplasma. Per tant, alteracions en les prediccions d’estructures secundàries a partir de seqüències nucleotídiques no necessàriament impliquen impactes funcionals i la mutació L45M no s’incorpora com a mutació secundària degut a un restaurament de les funcions del RRE. Com que és important caracteritzar funcionalment Envs derivades de pacients per a estudiar la seva patogenicitat, vam establir una metodologia completa per a estudiar-les basant-nos en el paper principal que hi juga la subunitat gp41. Els resultats demostren que la selecció de la línia cel·lular efectora és essencial per optimitzar la sensibilitat dels assajos. La línia cel·lular 293T hauria de ser utilitzada per experiments fusogènics i la HeLa per analitzar paràmetres relacionats amb la mort. Estudis clínics havien suggerit que virus que contenien la mutació V38A i que havien aparegut sota un context que tinguessin el polimorfisme viral N140I eren menys patogènics degut a que estaven associats amb fallada virològica i beneficis immunològics. Per tal d’entendre aquestes dades discordants vam basar-nos en la nostra metodologia per a analitzar Envs derivades de pacients que tinguessin aquests canvis. Aquestes Envs V38A-N140I van resultar tenir menys capacitat per induir la mort per cèl·lula individual tot i no veure’s alterada la seva capacitat fusogènica, remarcant la importància del context de l’Env i el paper central de gp41 a la patogènesi del VIH-1.

Data del Ajut	6 de jul. 2012
Idioma original	Anglès
Supervisor	Maria Dolores Jaraquemada Perez de Guzman (Director/a) & Cecilia Cabrera Navarro (Director/a)