Benedito Eduardo-Correia

un Departament de Medicină Preventivă și Sănătate Publică și Microbiologie, Universidad Autónoma, Madrid, Spania

Carles Martínez-Romero

b Departamentul de Microbiologie, Global Health and Emerging Pathogens Institute, Icahn School of Medicine din Muntele Sinai, New York, New York, SUA

d Global Health and Emerging Pathogens Institute, Icahn School of Medicine din Muntele Sinai, New York, New York, SUA

Adolfo García-Sastre

b Departamentul de Microbiologie, Global Health and Emerging Pathogens Institute, Icahn School of Medicine din Muntele Sinai, New York, New York, SUA

c Departamentul de Medicină, Divizia de Boli Infecțioase, Institutul Global de Sănătate și Agenți Agenți Patogeni, Școala de Medicină Icahn din Muntele Sinai, New York, New York, SUA

d Global Health and Emerging Pathogens Institute, Icahn School of Medicine din Muntele Sinai, New York, New York, SUA

Susana Guerra

un Departament de Medicină Preventivă și Sănătate Publică și Microbiologie, Universidad Autónoma, Madrid, Spania

Abstract

Conjugarea ISG15 inhibă replicarea mai multor viruși. Aici, folosind un sistem de expresie pentru testarea conjugărilor ISG15 umane și de șoarece (ISGylations), am demonstrat că proteina E3 a virusului vaccinia se leagă și antagonizează modificarea ISG15 umană și de șoarece. Pentru a studia importanța ISGylation în infecția cu poxvirus, am folosit un model de șoarece care exprimă proteaze deconjugatoare. Rezultatele noastre indică faptul că ISGylation restricționează replicarea in vitro a virusului vaccinia VV VE3L mutant, dar neconjugat ISG15 este crucial pentru a contracara răspunsul inflamator produs după infecția cu VVΔE3L.

Interferonul de tip I (interferon alfa/beta [IFN-α/β]) este esențial pentru controlul replicării virușilor în gazdele mamiferelor lor. Legarea IFN-α/β de receptorul său activează transductorul de semnal Janus kinase și activatorul căii de transcripție (JAK/STAT) și, prin urmare, conduce la reglarea în sus a sutelor de gene stimulate de IFN (ISG) (1). Una dintre cele mai induse gene este ISG15, care codifică o mică proteină asemănătoare ubiquitinei (UBL) de 17 kDa care formează conjugați covalenți cu proteine ​​celulare și virale care mediază un răspuns antiviral considerabil (2, 3). ISG15 este compus din două domenii, fiecare dintre ele având o secvență ridicată și similaritate structurală cu ubiquitina (UB) (33 și 32% pentru domeniile N- și C-terminale, respectiv [4]). Conjugarea ISG15 cu substraturile sale proteice urmează principii similare cu cele cu UB, care necesită o enzimă activatoare E1 (UBE1L), o enzimă conjugatoare E2 (UbcH8) și o ligază E3, care la om este în principal Herc5, în timp ce la șoareci mHerc6 îndeplinește această funcție (5, 6).

Mecanismul responsabil pentru activitatea antivirală a ISG15 nu este clar înțeles. S-a raportat că ISG15 este conjugat cu proteine ​​implicate în activitatea antivirală directă sau indirectă, inclusiv RIG-I, JAK1, STAT1, factor de reglare a interferonului 3 (IRF3) și protein kinază R (PKR) (7, 8). De asemenea, s-a arătat că conjugarea IRF3 ISG15 (ISGylation) previne ubiquitinarea și degradarea acesteia, sporind translocația sa către nucleu. În consecință, cantitatea relativă de IRF3 este redusă în celulele ISG15 -/- comparativ cu cea din celulele ISG15 +/+ (9). ISG15 reglează negativ căile importante de semnalizare celulară, cum ar fi semnalizarea receptorului RIG-I (RLR) și activarea NF-κB (10, 11). Pe de altă parte, de-ISGilarea proteinelor reglează negativ calea JAK/STAT (7). De asemenea, s-a sugerat că conjugarea ISG15 cu proteinele virale are efecte dăunătoare în replicarea virală. În cele din urmă, ISG15 gratuit, neconjugat, pare să aibă proprietăți antivirale, cel puțin pentru unii viruși (12).

contracarat

Restricția gazdei unui virus este determinată de capacitatea sa de a contracara componentele specifice ale răspunsului imun înnăscut la speciile selectate. În contextul virusului gripal B, incapacitatea sa de a bloca ISGilarea la șoareci și la alte gazde poate contribui, de asemenea, la limitarea gamei de gazde a virusului. Mai mult, s-ar putea explica susceptibilitatea crescută a șoarecilor ISG15 -/- la infecția cu virusul gripal, așa cum s-a descris anterior (35). În schimb, capacitatea VACV de a contracara ISGilarea de către E3 în sistemul murin s-a corelat cu lipsa diferențelor de patogenie între celulele ISG15 -/- și ISG15 +/+ infectate cu VACV, așa cum am raportat anterior (21).

Această lucrare a fost susținută de subvenții de la Ministerul Spaniol al Sănătății, FIS2011-00127; și UAM-Banco de Santander către S.G. și a fost, de asemenea, parțial susținut de grantul NIAID U19AI083025 către A.G.-S.

Note de subsol

Publicat înainte de tipărire 20 noiembrie 2013