Howley. Virología ADN_7ed

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Virología. Volumen 2. Virus de ADN

E6 del HPV Las proteínas E6 del HPV tienen un tamaño aproximado de 150 aminoácidos y contienen cuatro motivos Cys-X-X-Cys que partici- pan en la unión al cinc. La primera actividad transformadora iden- tificada para las proteínas E6 del HPV del género alfa de alto riesgo (como los HPV16 y 18) fue la capacidad de complementar a la E7 en la inmortalización de queratinocitos humanos. 109,182 Esta activi- dad se explica, al menos en parte, por su capacidad de formar com- plejos con p53, 283 una propiedad que no poseen las proteínas E6 del HPV del género alfa de bajo riesgo. Las concentraciones proteíni- cas de p53 son generalmente escasas en las líneas celulares del HPV positivas al carcinoma y en las células inmortalizadas por las onco- proteínas del HPV, 225 ya que las proteínas E6 del HPV de alto riesgo promueven la degradación, dependiente de la ubicuitina, de p53. 227 De hecho, la vida media de p53 disminuye drásticamente en las células que expresan E6 y esta amortigua la respuesta de p53 cuando las células son desafiadas con agentes genotóxicos. 114,225 Al dirigirse a p53, las proteínas E6 del HPV de alto riesgo inhiben las señales de daño al ADN y de muerte celular mediadas por oncogenes. 78,129,133 La E6 del HPV16 induce la degradación de p53 formando un complejo con la ubicuitina-proteína ligasa celular E6AP 117,118 que es capaz de unirse y ubicuitinizar a p53 (fig. 2-11). 224 La E6AP es el miembro fundador de una clase de ubicuitina-proteína ligasas llama- das «proteínas HECT E3», que transfieren directamente la ubicuitina a sus sustratos. 226 El dominio catalítico de las proteínas HECT es una región conservada de 350 aminoácidos definida por su homología con el extremo C de E 6AP (HECT). 116 El dominio HECT se une a enzimas E2 específicas y contiene un residuo de cisteína en el sitio activo que forma un enlace tioléster con la ubicuitina. 116,226 Los estudios estructu- rales han determinado que el dominio HECT es una estructura bilo- bulada, con un lóbulo en el extremo N más grande, que interactúa con la enzima conjugadora de ubicuitina, y un lóbulo en el extremo C más pequeño que contiene el residuo de cisteína catalítica. 113 Las cantidades de p53 en las células inmortalizadas con E6 o en las células de carcinoma cervicouterino positivas al HPV son, en promedio, de dos a tres veces inferiores en comparación con las célu- las primarias. 225 En las células normales que no expresan el HPV, las concentraciones intracelulares de p53 aumentan significativamente en respuesta al daño al ADN o a la agresión genotóxica. La expresión de las proteínas E7 de alto riesgo y su compromiso con la familia de proteínas pRB provoca una sobrecarga de replicación que resulta en un aumento de las concentraciones de proteína p53 dentro de las célu- las, lo que a su vez activa transcripcionalmente la expresión de genes de detención del ciclo celular y de genes proapoptóticos. 1,129 La E7 también crea una señal que aumenta las cantidades de p53 mediante regulación por aumento de la expresión del ARN no codificador largo: DINO. 233 Las cifras más altas de p53 pueden dar lugar a una detención del crecimiento en G 1 o a la apoptosis, como parte de un mecanismo de defensa celular que permite la reparación del daño al ADN antes de que se inicie una nueva ronda de replicación o la muerte celular. Sin embargo, las células que expresan E6 no manifiestan una respuesta celular mediada por p53 de daño al ADN, 133 lo que indica una capaci- dad de E6 para promover la degradación de p53 y evitar que su concen- tración aumente por encima de un determinado umbral (fig. 2-12). En condiciones de daño al ADN, la degradación de p53 estimulada por E6 anula los efectos negativos de regulación del crecimiento de p53 y, por tanto, contribuye a la inestabilidad genómica. La E6 secuestra a la E6AP para formar un complejo ternario con p53. La E6AP no regula normalmente la estabilidad de la proteína p53 en las células que no expresan E6. La Mdm2 es la principal ubicuitina ligasa de E3 respon- sable de la degradación de p53 en ausencia de E6. 108,145

de E5 . 184 Los genes E6 y E7 de todos los papilomavirus codifican proteínas con motivos estructurales conservados. Contienen domi- nios de motivos CYS-X-X-CYS casi idénticos (cuatro en E6 y dos en el extremo C de E7) que participan en la unión al cinc. No se han identificado actividades enzimáticas intrínsecas para la E6 del BPV1 y, al igual que las proteínas oncógenas de la E6 del HPV, probablemente funciona a través de la unión a objetivos celulares. Se ha descubierto que varias proteínas celulares diferentes interactúan con la E6 del BPV1, pero no se ha establecido la impor- tancia fisiológica de varias de estas supuestas proteínas celulares que interactúan y pueden representar artefactos debidos a la sobreexpre- sión. No obstante, existe una buena correlación entre las actividades transformadoras de la E6 del BPV1 y la unión a la proteína de adhe- sión focal paxilina. 265,276 También se ha demostrado que esta unión se correlaciona con la alteración del citoesqueleto de actina celular, una característica de las células transformadas. 266 La E6 se une a motivos de leucina cargados en la paxilina, conocidos como motivos LD , y al hacerlo compite con la capacidad de la paxilina de unirse a la vincu- lina y a la cinasa de adhesión focal. 266,276 Otra diana celular de la E6 del BPV1, revelada por estudios proteómicos sistemáticos, es la pro- teína MAML1 ( mastermind-like 1 ). 32,217,256 La MAML1 es un com- ponente central del complejo de activación transcripcional que media los efectos de la vía de señalización clásica Notch. 292 Tanto el BPV1 como las proteínas E6 del HPV Betapapillomavirus reprimen la activación transcripcional de Notch y dicha represión depende de una interacción con MAML1. Además, los grados de expresión de los genes diana Notch endógenos son reprimidos por las proteínas E6 256 interfiriendo en la diferenciación de los queratinocitos. 175 E7 del BPV1 El gen E7 codifica una proteína de 127 aminoácidos de unión al cinc que potencia las actividades transformadoras de otros oncogenes del BPV1. Por sí mismo, el E7 del BPV1 no induce la formación de focos ni la independencia del anclaje, pero potencia la actividad de trans- formación del E5 y del E6 del BPV1. 22 Cuando el E7 del BPV1 se expresa simultáneamente con E5 o E6 , entra en sinergia con estos oncogenes para aumentar la eficacia de la transformación entre cuatro y diez veces. A diferencia de las proteínas E7 del HPV, la E7 del BPV1 no contiene un motivo LxCxE para unir al producto del gen supresor de tumores del retinoblastoma (pRB) y no comparte la propiedad de unión e inactivación del pRB con las proteínas E7 del HPV. La E7 del BPV1 se une a la UBR4 de la E3 ligasa de la regla del extremo N (inicialmente denominada p600 ) ,59 y posteriormente se demostró que la unión de la E7 a la UBR4 es una característica de todos los HPV humanos. 286 En el caso del BPV1, la interacción entre UBR4 y E7 se correlaciona con la capacidad de E7 de potenciar la transfor- mación mediada por E6. 58 La E7 del BPV1, de forma similar a las pro- teínas E7 del HPV, también se une a la proteína tirosina fosfatasa no receptora PTPN14. 285 De forma similar a las proteínas E7 del HPV, la E7 del BPV1 provoca la degradación de PTPN14, un proceso que está mediado por UBR4. 285 Este proceso y las consecuencias celulares se discuten más adelante en el apartado de las proteínas E7 del HPV. Inmortalización y transformación del HPV Los genomas del HPV16 y del HPV18 no son eficientes para indu- cir la transformación de células de roedores; sin embargo, los ensa- yos de inmortalización que emplean células primarias de roedores, fibroblastos humanos primarios, queratinocitos humanos primarios (o ambos) han proporcionado ensayos para estudiar sus funciones de inmortalización o transformación. En estos ensayos, los HPV de alto riesgo, como el HPV16 y el HPV18, son positivos para la inmorta- lización o la transformación, mientras que los virus de bajo riesgo, como el HPV6 y el HPV11, no lo son. 229,249 Estos ensayos permi- tieron la asignación de los E6 y E7 como oncogenes víricos para los tipos de HPV de alto riesgo.

La proteína E6AP es codificada por el gen UBE3A , que se encuentra en una región impresa en el cromosoma 15q11-q13, y se ha relacionado con el síndrome de Angelman, un trastorno neurogenético caracterizado por retraso mental grave, ataxia, pérdida del habla, cri- sis epilépticas y otras anomalías. 137,167 Un aumento de la dosis del gen SAMPLE