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

Resumen

La glicoproteína de la envuelta (Env) es una de les proteínas claves del VIH-1 en patogénesis. La secuencia del gen env es importante para codificar la Env pero también para las estructuras secundarias de los RREs presentes en sus tránscritos. La relevancia de estos dos elementos ha sido comprobada extensamente, pese a que ensayos funcionales aún son requeridos en ambos casos para estudiar el impacto de cambios específicos. El tratamiento con el inhibidor de fusión T-20 selecciona virus resistentes después de adquirir cambios en el gen env. Para estudiar variantes funcionalmente relevantes de env que se encontraran in vivo decidimos utilizar mutaciones asociadas a T-20. Las predicciones de las estructuras secundarias de los RRE resultaron alteradas en los cambios que codificaban para G36V/D, V38A, Q40H y L45M, pero no para N43D o Q40H-L45M. Funcionalmente demostramos que sólo los mutantes que presentan el cambio L45M en su secuencia sufren un impacto de unión a la proteína viral Rev cuando ésta se encuentra en bajas concentraciones, sugiriendo que los cambios nucleotídicos que afectan a la formación del aminoácido 45 de gp41 juegan un papel en la unión a Rev. No obstante, la capacidad de transporte al citoplasma de estos RRE no está afectada. Por lo tanto, alteraciones en las estructuras secundarias predictivas a partir de secuencias nucleotídicas no necesariamente implican impactos funcionales y la mutación L45M tampoco se incorpora como mutación secundaria debido a la restauración de las funciones del RRE. Como es importante caracterizar funcionalmente Envs derivadas de pacientes para estudiar su patogenicidad, establecimos una metodología completa basándonos en el papel principal de la subunidad gp41. Los resultados demostraron que la línea celular efectora es esencial para optimizar la sensibilidad de los ensayos. La línea celular 293T debería utilizarse para experimentos de fusión y la HeLa per analizar parámetros de citopaticidad. Estudios clínicos habían sugerido que virus que contenían la mutación V38A y el polimorfismo viral N140I estaban asociados a una fallo virológico y beneficios inmunológicos del paciente debido a que eran menos patogénicos. Para entender estos datos discordantes analizamos Envs derivadas de pacientes y vimos que cuando éstas tenían los cambios V38A-N140I tenían menos capacidad para matar células diana de forma individual pese a no tener alterada su capacidad fusogénica. Estos datos remarcan la importancia del contexto de la Env y el papel central de gp41 en la patogénesis del VIH-1.

Fecha de lectura	6 jul 2012
Idioma original	Inglés
Supervisor	Maria Dolores Jaraquemada Perez de Guzman (Director/a) & Cecilia Cabrera Navarro (Director/a)