Howley. Virología ADN_7ed

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CAPÍTULO 2 • Papillomaviridae : los virus y su replicación

el BPV1, donde se demostró que el mantenimiento del genoma requiere, además del origen de replicación, un elemento de man- tenimiento del minicromosoma de la URR que contiene múltiples sitios de unión a E2. 203 Tanto la proteína E2 como los genomas víri- cos se observan en asociación con los cromosomas mitóticos de la célula hospedera, lo que lleva al modelo de que E2 facilita la parti- ción del genoma vírico al interactuar simultáneamente con la cro- matina mitótica condensada y los genomas víricos, asegurando así que estos estén contenidos dentro de la envoltura nuclear cuando esta se reforma durante la telofase. 121,238 La proteína celular Brd4 media la asociación de la E2 del BPV1 con los cromosomas mitóti- cos. El dominio TA de la E2 del BPV1 se asocia con los cromosomas mitóticos y las mutaciones que anulan la unión de Brd4 también interrumpen la unión de E2 con los genomas víricos. 2,13,295 Brd4 también puede ser el factor de unión de algunos otros PV. La unión de E2 a Brd4 se conserva entre todos los papilomavirus y desempeña un papel importante en la actividad transcripcional de la E2. 123,230,295 Es probable que otros factores celulares intervengan en la unión a los cromosomas mitóticos y en el mantenimiento del genoma del PV mediados por E2. Por ejemplo, se ha demostrado que ChlR1 es importante para cargar la E2 en los cromosomas mitóticos. 191 Asimismo, se ha observado que las proteínas E2 de algunos tipos de HPV Alphapillomavirus se asocian con el huso mitótico en lugar de con los cromosomas. 275 Por último, algunas proteínas E2 se unen a los loci de ADN ribosómico en el brazo corto de los cromoso- mas acrocéntricos. 189,204 Por tanto, el mecanismo preciso que asegura el mantenimiento estable de los genomas del HPV en las células hospederas aún no está dilucidado y será un área fructífera para estudios adicionales (revisado en la ref. 51). Replicación del ADN vírico vegetativo La replicación vegetativa del virus del papiloma se produce única- mente en los queratinocitos infectados diferenciados en fase termi- nal y genera genomas progenitores destinados a ser empaquetados en viriones. Estas células diferenciadas ya no están en fase S y nece- sitan un modo alternativo para sintetizar el ADN. Por tanto, el virus expresa grandes cantidades de E1 y E2 e induce una respuesta de daño al ADN que recluta numerosos factores de replicación y repa- ración a los focos de replicación vírica en el núcleo de las células infectadas. 88,179,221 Hay pruebas de que la replicación cambia de un modo theta bidireccional a uno circular (o modo de replicación diri- gido por la recombinación) al final de la infección. 86,220 Transformación del BPV1 Algunos papilomavirus son capaces de inducir la transformación celular en cultivos de tejidos. El más estudiado de los papilomavirus transformadores es el BPV1. La transformación morfológica en cul- tivo de tejidos se describió por primera vez para el virus del papiloma bovino (BPV, bovine papillomavirus ) a principios de la década de 1960. 21,23,262 A finales de la década de 1970, se desarrolló un ensayo de enfoque utilizando líneas celulares establecidas para estudiar la transformación por el BPV1. 74 En general, los investigadores han recurrido a las células C127 de ratón y a las células NIH/3T3 para estos estudios de transformación, aunque una variedad de otras célu- las de roedores, incluidas las células de hámster y de rata, son suscep- tibles a la transformación mediada por el BPV1. La transformación de células C127 de ratón por el BPV1 provoca alteraciones en la morfología, pérdida de inhibición de contacto, independencia de anclaje y oncogenicidad en ratones desnudos. 74 TRANSFORMACIÓN VÍRICA

Una característica notable de las células de roedores transfor- madas por el BPV1 es que el ADN vírico se mantiene como un plásmido multicopia estable. 150 La integración del genoma vírico no es necesaria ni para el inicio ni para el mantenimiento del estado transformado. Sin embargo, la transformación depende de la expre- sión continuada de los genes víricos, como demuestra la pérdida del fenotipo transformado en células de ratón que han sido «cura- das» del ADN vírico mediante el tratamiento con interferón. 268 Los estudios genéticos asignaron los genes transformadores del BPV1 a E5, E6 y E7. E5 del BPV1 El gen E5 es el principal gen transformador del BPV1 en las célu- las transformadas. El E5 codifica una pequeña proteína integral de membrana (44 aminoácidos) que es suficiente para la transformación de ciertas células de roedores en cultivo. El E5 está muy conservado entre el grupo de papilomavirus que inducen fibropapilomas en su hospedero natural y tiene la capacidad de inducir tumores fibro- blásticos en hámsteres. Se cree que el gen E5 es el responsable de la proliferación de los fibroblastos dérmicos en los fibropapilomas. La proteína E5 no posee actividad enzimática intrínseca y fun- ciona alterando la actividad de las proteínas de la membrana celular implicadas en la proliferación. Las primeras pruebas de que la E5 del VBP1 podía activar los receptores de los factores de crecimiento procedían de experimentos que demostraban que E5 podía cooperar con el receptor EGF o el receptor CSF1 introducidos exógenamente en la transformación de las células NIH3T3. 163 Estudios posteriores establecieron que el receptor β del factor de crecimiento derivado de las plaquetas (PDGF, platelet derived growth factor ) era el objetivo endógeno de la proteína E5 del VBP1 en los fibroblastos. 62,198 La E5 activa el receptor β del PDGF y transforma las células de forma independiente del ligando. 198,199 El mecanismo de activación de E5 del receptor β del PDGF implica la formación de un complejo con el receptor, induciendo así la dimerización del receptor, la transfos- forilación de residuos de tirosina en el dominio citoplasmático del receptor y el reclutamiento de proteínas celulares que contienen el dominio SH2 en un complejo de transducción de señales. 62 Dos dímeros transmembrana de E5 sujetan al receptor β del PDGF en una conformación dimérica activa. 132 También se ha demostrado que la E5 del BPV1 forma un complejo con la subunidad formadora de canales transmembrana, de 16 kDa, de la H + -ATPasa vacuolar, 98 una proteína celular abun- dante localizada en las membranas plasmáticas e intracitoplasmáti- cas. Se ha descubierto que la acidificación del aparato de Golgi está alterada en las células transformadas por la proteína E5 del BPV1 debido a la inhibición de la H + -ATPasa vacuolar. 223 Todavía no se ha demostrado directamente que la alcalinización del Golgi desem- peñe un papel en la transformación celular, pero existe una buena correlación genética entre la capacidad de determinadas mutaciones de E5 para transformar células y alcalinizar el Golgi. 223 Dado que muchas proteínas reguladoras del crecimiento importantes, incluido el receptor β del PDGF, transitan por el aparato de Golgi, es posible que la capacidad de la E5 para perturbar el pH de los orgánulos intracelulares pueda afectar la actividad de algunas de estas proteí- nas y, al hacerlo, contribuir al fenotipo transformado. Además, es posible que la alcalinización del Golgi mediada por el BPV1 afecte a funciones celulares no relacionadas con la transformación que son importantes en el ciclo de vida del virus. E6 del BPV1

Los genes E6 y E7 del BPV1 también codifican proteínas con activi- dades transformadoras. En las células de ratón, el fenotipo transfor- mado completo requiere la expresión de los genes E6 y E7 , así como SAMPLE