Human papillomavirus and human cytomegalovirus: evasion from the cellular antiviral response

Abstract

Upon viral infection, the host cells recognize the pathogen and activate their immune system to attempt its elimination. The Human papillomavirus (HPV) and Human cytomegalovirus (HCMV) encode several proteins, among which E5 and vMIA, respectively, which affect or even inhibit the host immune response. In this work, our main goal was to further examine their influence on the peroxisome-dependent antiviral signalling. HCMV vMIA is a protein with anti-apoptotic activity, which has also been shown to suppress the MAVS-mediated antiviral signalling at the peroxisomes and mitochondria and to induce fragmentation of both organelles. In the present work, we proposed to analyse the domains of vMIA responsible for the inhibition, complementing previous studies showing that the deletion mutants Δ2-23, Δ23-34, Δ115-130 and Δ131-147 inhibited signalling in a similar way as the wild-type. Our results indicate that vMIA Δ35-109 also suppresses the peroxisome-dependent antiviral pathway, which suggests that distinct domains act independently on the pathway or that either one of the segments maintained in all mutants (aa 110 to 114 and 148 to 163) are responsible for this role of vMIA. In addition, we have optimized a protocol for the analysis of MAVS oligomerization using semi-denaturing detergent agarose gel electrophoresis (SDD-AGE) and non-reducing sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). These analyses would indicate whether the vMIA mutants block MAVS oligomerization, which occurs upon stimulation of the antiviral pathway. Regarding HPV, a recent study suggesting an interaction between the E5 protein and MAVS led us to direct our practical research towards the examination of their relationship. For our studies, we developed a plasmid encoding HPV16 E5 with a FLAG tag. However, regardless of our efforts it has not been possible to detect its transfection thus far, which has hindered the possibility of performing the studies proposed

Após infeção viral, as células hospedeiras reconhecem o agente patogénico e ativam o sistema imunitário na tentativa de eliminá-lo. O vírus do papiloma humano (HPV) e o citomegalovírus humano (HCMV) codificam diversas proteínas, entre as quais a E5 e a vMIA, respetivamente, que alteram ou até inibem a resposta imune do hospedeiro. Neste trabalho, o nosso principal objetivo foi examinar em mais detalhe a influência destes na sinalização antiviral dependente dos peroxissomas. A vMIA do HCMV é uma proteína com atividade anti-apoptótica que também foi observada a suprimir a sinalização antiviral mediada pela MAVS nos peroxissomas e mitocôndria, e a induzir a fragmentação de ambos os organelos. No presente trabalho, propusemo-nos a analisar os domínios da vMIA responsáveis pela inibição, de forma a complementar estudos anteriores que mostraram que os mutantes de deleção Δ2-23, Δ23-34, Δ115-130 e Δ131-147 inibem a sinalização de forma semelhante à vMIA completa. Os nossos resultados indicam que a vMIA Δ35-109 também suprime a via antiviral dependente dos peroxissomas, o que sugere que domínios distintos atuam de forma independente na via, ou que um dos segmentos mantidos em todos os mutantes (aa 110 a 114 e 148 a 163) são responsáveis por esta função da vMIA. Para além disso, otimizámos um protocolo para analisar a oligomerização da MAVS usando eletroforese semi-desnaturante com detergente em gel de agarose (SDD-AGE) e eletroforese em gel de poliacrilamida com dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE) em condições não redutoras. Estas análises iriam indicar se os mutantes da vMIA impedem a oligomerização da MAVS, que ocorre após a estimulação da via antiviral. Em relação ao HPV, um estudo recente que sugeriu uma interação entre a proteína E5 e a MAVS levou-nos a direcionar a nossa investigação prática para a análise desta relação. Para esta análise, construímos um plasmídeo que codifica a E5 do HPV16 acoplada à proteína de fusão FLAG. Contudo, apesar dos nossos esforços não foi possível detetar a sua transfeção, o que impossibilitou a realização dos estudos propostos