Modulación de las vías moleculares de ubiquitina y sumo por la infección viral

Resumen

Los virus modulan distintas vías de la célula huésped con el objetivo de favorecer su replicación viral. Un ejemplo lo encontramos en las vías de ubiquitina y SUMO, que son explotadas por los virus a través de una variedad de mecanismos. Estas mismas vías son empleadas por la célula para regular, entre otros, la expresión génica, la estabilidad genómica, la integridad cromosómica o la infección viral. En este trabajo se aborda el uso de ubiquitina y SUMO por parte de la célula y del virus. La proteína E3 del virus vaccinia es una proteína multifuncional para la que no se había identificado hasta la fecha mecanismo de regulación a nivel post-traduccional. En este trabajo, hemos demostrado que la proteína E3 se modifica por SUMO e identificamos los residuos de lisina K40 y K99 de E3 como los principales aceptores de SUMO. Esta conjugación a SUMO regula negativamente la actividad transcripcional de E3 sobre el gen regulado por p53 PUMA-luc. Además, en este trabajo identificamos un dominio de interacción con SUMO (dominio SIM) en E3 que regula su interacción con SUMO, su estabilidad, su localización subcelular y su conjugación a SUMO. Demostramos también que E3 se ubiquitina y que esta modificación es modulada por USP7. Finalmente, mostramos que el dominio SIM modula la longitud de cadenas de ubiquitina conjugadas a la proteína viral. Estos hallazgos constituyen la primera demostración de que la proteína E3 de vaccinia explota la maquinaria de sumoilación y ubiquitinación de la célula y ponen de manifiesto la compleja relación entre ambas modificaciones post-traduccionales. PTEN es un supresor de tumores cuya actividad se encuentra fuertemente regulada. Existen evidencias que indican que algunos supresores de tumores son regulados tras la infección viral, a través de un aumento en su expresión o induciendo modificaciones post-traduccionales que activan sus funciones, lo que limita la replicación de algunos virus. En este trabajo hemos identificado una nueva modificación post-traduccional de PTEN, que tiene lugar en respuesta a un estímulo, la infección viral. Dicha modificación, la sumoilación, parece competir con la mono-ubiquitinación por los mismos residuos de PTEN, por lo que dichas modificaciones posiblemente regulen actividades de PTEN en direcciones opuestas. De esta forma, mientras que la mono-ubiquitina inhibe la actividad fosfatasa de PTEN, SUMO la modula positivamente. Otra actividad modulada por SUMO pero, en este caso, de forma negativa, es la actividad transcripcional de p53 mediada por PTEN. Demostramos también que PTEN puede incluirse dentro del grupo de supresores de tumores con actividad antiviral. PTEN inhibe la replicación de VSV, a través de la activación de la vía de la PKR que resulta en la inducción de apoptosis. PTEN también modula la activación de la vía de la PI3k/Akt en respuesta a la infección con VSV. Finalmente mostramos que tanto SUMO como PML cooperan con la actividad antiviral de PTEN.