Glicoproteínas de la envoltura del HCVimplicación del péptido fusogénico de E1 y de los dominios transmembrana en las propiedades estructurales y funcionales del complejo E1-E2

Resumen

El HCV es la principal causa de muerte por complicaciones hepáticas derivadas de su infección. La diversidad genotípica y la dificultad para trabajar con el virus aislado o sus proteínas constituyentes han imposibilitado la obtención de una vacuna eficaz contra el HCV aunque en los últimos años se han desarrollado fármacos capaces de conseguir un grado de curación superior al 96 por ciento. Las glicoproteínas de la envoltura E1 y E2, son las implicadas en las etapas de reconocimiento de receptores y entrada en las células diana, siendo E2 la proteína principal y E1 la proteína acompañante, actuando ambas como un heterodímero funcional. La función principal de E1E2 reside en mediar la fusión de las membranas viral y celular. Se han descrito diferentes péptidos fusogénicos en E2 y se ha propuesto la región comprendida entre los residuos 268 y 292 de E1 como participantes en las primeras etapas del ciclo infectivo. La implicación de esta región hidrofóbica de E1 se ha analizado delecionándola de una proteína quimérica formada sólo por los ectodominios. Se comprobó que las quimeras natural (E2E1) y mutante (E2E1d) presentaban propiedades estructurales y antigénicas prácticamente coincidentes. Mediante estudios comparativos de desestabilización de vesículas de PG, se observó que la deleción de esta región no afecta a los procesos de agregación y de mezcla de lípidos pero si reduce significativamente la liberación de contenidos acuosos. En el contexto de proteínas completas, la obtención de HCVpp carentes de dicho péptido supuso la anulación de la capacidad de entrada. Todos estos resultados permiten concluir que esta región de E1 es un péptido fusogénico que no interviene en las primeras etapas del proceso de fusión pero que sí resulta necesario para etapas más avanzadas actuando conjuntamente con los péptidos fusogénicos descritos para E2. Por otro lado, no se ha definido con exactitud el modo de interacción entre E1 y E2 para dar lugar al heterodímero funcional. Ante la falta de interacciones covalentes entre las glicoproteínas, se ha postulado la implicación de residuos concretos en la interacción entre los segmentos transmembrana de ambas. Así, la K370 de E1 y el D728 de E2 formarían un puente salino, el motivo GXXXG entre los residuos 354 y 358 de E1 actuaría como motivo de dimerización y el residuo R730 de E2 podría participar también en interacciones electrostáticas. Para caracterizar los dominios transmembrana de E1 y E2, se han construido diversos mutantes puntuales, estudiándose sus propiedades en términos de capacidad de inserción en bicapas lipídicas, de interacción entre segmentos transmembrana y de formación de pseudopartículas infectivas. Los resultados obtenidos revelan que todos los mutantes se insertan en mayor o menor medida en la bicapa lipídica. La eliminación del puente salino afecta a la heterodimerización, principalmente cuando el residuo sustituido es D728, manteniéndose cierto grado de interacción en los demás casos. Sin embargo, los estudios llevados a cabo con HCVpp demuestran que, el mantenimiento del puente salino, es indispensable para una interacción específica entre E1 y E2 que traiga consigo la formación de heterodímeros funcionales. Por último, se ha determinado el residuo de cada segmento transmembrana que ocupa la primera posición. Para E1, éste se localiza en la I359, 6 residuos por detrás de lo que se había establecido teóricamente, mientras que en E2 se mantiene en torno al residuo definido en la bibliografía. La nueva localización del primer residuo transmembrana en E1 pone en duda la importancia del motivo GXXXG en la heterodimerización. La eliminación simultánea de dicho motivo y del puente salino no anula totalmente la interacción E1E2. Son por tanto, al menos tres los factores que regulan la correcta formación de heterodímeros funcionales: el puente salino entre los residuos K370 y D728, el motivo GXXXG y un componente de interacción inespecífica, probablemente de carácter hidrofóbico.