En un artículo publicado en Biología Ploslos científicos muestran que la unión de una proteína del retrovirus, llamada Gag, que desempeña un papel central en la formación de partículas virales, es necesaria pero no suficiente para permitir la incorporación eficiente del ARN genómica.
Células T infectadas con el virus de la inmunodeficiencia humana (amarillo-verde) bajo microscopio electrónico de barrido.
Crédito: NIAID
La proteína Gag es esencial para el ensamblaje de partículas retrovirales…
La proteína mordaza juega un papel central en el ensamblaje de los retrovirus.
Por un lado, constituye el precursor de las proteínas estructurales de las partículas virales: aproximadamente 2.000 copias de Gag se ensamblan para formar partículas retrovirales inmaduras; después de la gemación, las moléculas de Gag se escinden y los productos de maduración forman la matriz, la cápside y la nucleocápside de partículas virales maduras infecciosas.
Por otro lado, Gag selecciona el ARN genómico entre multitud de especies de ARN celulares o virales presentes en el citoplasma de las células infectadas, con vistas a su empaquetamiento. Para ello, Gag se une a una región del ARN genómico, dependiendo del retrovirus, de aproximadamente 100 a 300 nucleótidos de longitud que contiene señales de empaquetado y por eso se denomina Psi (Señal de embalaje). Psi se caracteriza, entreconjunto retrovirus, por la existencia de pares de largo alcance (LRI: Long Range Interactions) que mantienen la estructura general de Psi.
… pero su unión al genoma no es suficiente para permitir su encapsidación
Si estuviera bien establecido que la conexión de Gag con Psi es necesario para el empaquetamiento selectivo del genoma de los retrovirus, no se sabía si es suficiente para promoverlo y no se entendía bien el papel que desempeñan las interacciones a larga distancia en este proceso. Para responder a estas preguntas, los científicos utilizaron como modelo el virus del tumor mamario murino (MMTV).
Identificaron mutaciones en una nueva interacción de largo alcance que reduce el empaquetado del ARN genómico sin afectar la afinidad de Gag por Psilo que demuestra que la unión de Gag a Psi es necesaria pero no suficiente para la incorporación eficiente de ARN genómico en retrovirus.
Estas mutaciones afectan la organización estructural general de Psi sin embargo, sin modificar la estructura local de los sitios primarios de unión de Gag previamente identificados en el virus salvaje por los mismos científicos. A pesar de esto, inducen la unión de Gag a otras regiones de Psi en virus mutados.
Todos los resultados sugieren que la estructura tridimensional del complejo formado entre Gag y Psi regula el ensamblaje de partículas virales alrededor del ARN genómico, evitando así la incorporación de otros ARN virales y celulares que se unen a Gag con alta afinidad.
Las señales de empaquetado de ARN genómico de MMTV contienen una interacción de largo alcance (LRI) identificada en este estudio (parte superior de la figura). En el virus salvaje, las proteínas Gag (óvalos verdes) se unen a los sitios PBS y ssPurine, lo que conduce al empaquetamiento del ARN genómico. Las mutaciones que destruyen la interacción de largo alcance (parte inferior de la figura) inducen la unión de Gag a otros sitios, sin pérdida de afinidad. Esta fijación no permite, sin embargo, la incorporación del ARN genómico a las partículas virales.
Referencias:
El empaquetado de ARN de MMTV requiere una interacción extendida de largo alcance para que Gag se una productiva a las señales de empaquetado.
Suresha G. Prabhu, Vineeta N. Pillai, Lizna Mohamed Ali, Valérie Vivet-Boudou, Akhil Chameettachal, Serena Bernacchi, Farah Mustafa, Roland Marquet, Tahir A. Rizvi. Publicado: 3 de octubre de 2024. Biología Plos. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002827
