Oligomerización de la oncoproteína E7 del papilomavirus humano y su interacción con el regulador de transcripción y replicación viral E2

• Autores: Smal, Clara
• Año de publicación: 2010
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: de Prat Gay, Gonzalo
• Materia: PAPILOMAVIRUS HUMANO; ONCOPROTEINA; OLIGOMEROS; AMILOIDES; MECANISMO DE ENSAMBLADO; CINETICA; HUMAN PAPILLOMAVIRUS; ONCOPROTEIN; OLIGOMERS; AMYLOIDS; ASSEMBLY MECHANISM; KINETICS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

E7 es una proteína de expresión temprana del papilomavirus humano. Es una proteína pequeña de aproximadamente 100 aa, que consta de dos dominios estructurales. El dominio C-terminal, globular y de plegamiento independiente, cuya estructura fue descrita recientemente y el dominio N-terminal, intrínsecamente desordenado. Se han descrito hasta el momento más de 40 blancos celulares que interaccionan con E7, siendo su blanco principal la proteína supresora de tumores Retinoblastoma (pRB) y hasta el momento no se ha reportado ninguna actividad enzimática. E7 se la denomina oncoproteína ya que posee la capacidad de transformar la célula que la expresa. En nuestro laboratorio se observó que esta proteína posee la capacidad de formar oligómeros de alto peso molecular, E7SOs, al desplazar el Zn que coordina el dominio C-terminal. Este oligómero comparte características con las fibras amiloides ya que posee una estructura del tipo beta repetitiva. E7SOs posee actividad chaperona tipo holdasa y se observó que este oligómero se localiza en el citosol de líneas celulares transformadas, en células transfectadas y en biopsias de tejidos cancerosos infectados con HPV. Los estudios realizados in vivo propusieron que esta partícula tiene la funcionalidad de almacenamiento de la oncoproteína. En el presente trabajo de tesis se estudió la ruta de formación de E7SOs. Se analizó la cinética de formación de los mismos monitoreando diferentes sondas que reportaron distintos arreglos estructurales en la reacción. Debido a que E7SOs posee una geometría esférica, se aplicó un modelo elaborado para estudiar el ensamblado de cápsides virales, que puede ser aplicado a la formación de oligómeros esféricos. Los resultados demostraron que E7SOs posee un ensamblado novedoso, ya que requiere de la formación previa del monómero desplegado de E7, como sucede en el ensamblado de fibras amiloides, pero no posee un oligómero de menor tamaño como núcleo de la reacción. Se definió a la ruta de formación de E7SOs como un ensamblado truncado hacía la formación de fibras amiloides. Muchos blancos celulares se han descrito para E7, no obstante en la mayoría de estas interacciones se desconoce su consecuencia biológica y poco se sabe de las características de estas interacciones, como regiones de unión, competencia por otros ligandos, etc. Por otro lado, la única interacción analizada en detalle es la que E7 realiza con su principal blanco pRB. En este trabajo de tesis se halló y se caracterizó in vitro, bajo diferentes técnicas biofísicas, la interacción de E7 con un nuevo blanco, la proteína E2. E2 es codificada por el genoma viral y es el factor de transcripción negativo de E7. En consecuencia con los resultados obtenidos de este estudio, se propuso que la interacción de estas proteínas presenta un mecanismo de ajuste en la concentración de las mismas dentro de las células. Esto propiciaría la modificación del ambiente celular dando lugar a diferentes estadios de la infección viral y su consecuencia con la proliferación celular y la cancerogénesis carcinogénesis relacionada con el virus.
E7 is a papillomavirus early protein. It is a small protein of approximately 100 aa consisting of two structural domains. The C-terminal domain, which structure has been recently described, is globular and with independent folding and the N-terminal domain which is intrinsically disordered. Until present more than 40 cellular targets have been described to interact with E7. The main target is the tumor supresor protein Retinoblastoma (pRB) and up to present no enzymatic activity has been reported. E7 is considered an oncoprotein because it has the ability to transform the cells where it is expressed. In our laboratory we observed that this protein is able to form high molecular weight oligomers, E7SOs, when it displaces the Zn atom that coordinates the C- terminal domain. These oligomers share characteristics with amyloid fibers because they have the beta repetitive kind of structure. E7SOs show holdase chaperone activity and it was observed that these oligomers are found in the cytosol of transformed cellular lines, in transfected cells and in biopsies of cancerous tissues infected with HPV. In vivo studies suggest that these particles have the function of storing the oncoprotein. In the present Thesis the formation pathway of E7SOs has been studied. The kinetics of formation of these oligomers was analyzed monitoring different probes which reported different structural arrangements in the reaction. Due to the fact that E7SOs have a spherical geometry, an elaborated model was applied to study the assembly of viral capsids that can also be applied to the formation of spherical oligomers. The results showed that E7SOs have a novel assembly They require the previous formation of E7 displayed monomer, as it happens in the assembly of amyloid fibers, but they lack a smaller oligomer as core of the reaction. It has been defined that the E7SOs pathway formation is a truncated assembly toward the formation of amyloid fibers. Many cellular targets have been reported for E7. However, in most of these interactions the biological consequence is unknown and very little is known about the characteristics of these interactions, like binding regions, competition for other ligands, etc. On the other hand, the only interaction analyzed in detail is that of E7 with its main target pRB. In this Thesis the interaction of E7 with a new target, the E2 protein was found and characterized in vitro, using different biophysics techniques. E2 is codified by the viral genome and is E7 negative transcription factor. In consequence with the results obtained in this study, we propose that the interaction of these two proteins shows a mechanism of adjustment of their concentrations in the cells. This might favor the modification of the cellular environment giving place to different stages in the viral infection and its consequences with the cellular proliferation and the carcinogenesis related to the virus.
Fil: Smal, Clara. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.