Aspectos da interação entre Vaccinia virus e célula hospedeira: significado funcional desempenhado pelas MAPKs JNK e ERK na biologia viral
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tese de doutorado
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Resumo
Os eventos de sinalização intracelular representam um papel fundamental na
multiplicação viral. Nos últimos trabalhos, o grupo de transdução de sinal do
laboratório de vírus mostrou que a ativação da proteína quinase ativada por
mitógenos (MAPK) (ERK1/2) e seus substratos são essenciais para a
multiplicação do Vaccinia virus (VACV) (Magalhães et al, 2001, Andrade et al,
2004, Silva et al, 2006). Neste trabalho nós analisamos a cinética de ativação
das MAPKs ERK1/2, JNK1/2 durante a infecção pelo VACV, assim como a
atuação destas quinases sobre fatores de transcrição alvos. Nossos resultados
demonstram que ERK1/2 e JNK1/2 regulam temporalmente a ativação do fator
de transcrição c-Jun. A atuação destas quinases sobre c-Jun leva à formação
de complexos DNA-proteínas das seqüências AP-1 e CRE em momentos
distintos da infecção viral. Neste trabalho, também caracterizamos a ativação
de JNK1/2 durante a infecção viral. Observamos que a ativação de JNK1/2 é
mediada pelas MAPKKs MKK4 e MKK7 e ainda que o fator de crescimento do
VACV (VGF), embora envolvido, não é essencial para a ativação JNK1/2.
Ainda, observamos que a proteína quinase viral B1R não é responsável pela
ativação de JNK1/2 durante a infecção. Além disso, com intuito de determinar o
papel de JNK1/2, utilizamos o inibidor SP600125, e observamos um profundo
reflexo na expressão do gene viral da timidina quinase, na replicação do DNA
viral, na expressão de proteína viral e na multiplicação do VACV. No entanto,
este drástico efeito na multiplicação viral não pode ser atribuído à ativação de
JNK1/2 pois estes dados não corroboram com experimentos realizados com
células nocautes para estas quinases. Observamos então, que SP600125,
além de JNK1/2, inibe inespecificamente outra(s) proteína(s)/via(s)
importante(s) na multiplicação viral. Apesar de JNK1/2 não apresentar um
papel sobre a multiplicação viral, em experimentos de fenótipo de placa, as
células nocautes para estas quinases apresentaram um tamanho reduzido em
relação às células selvagens. Além disto, a liberação da forma EEV
demonstrou um aumento na ausência de JNK1/2. Juntamente com dados da
literatura sugerimos que JNK1/2 pode ter seu papel relacionado ao controle da
liberação das formas CEV e EEV da célula hospedeira. Além disto, JNK1/2
parece ter um papel relacionado à resposta celular antiviral através da indução da citocina IL-6. A modulação das vias sinalizadoras envolvendo MEK/ERK e
MKK/JNK durante o curso da infecção pelo VACV se correlaciona com as
necessidades temporais virais, sendo a primeira relacionada à multiplicação,
enquanto que MKK/JNK está envolvida principalmente com a saída das formas
virais CEV e EEV da célula infectada.
Abstract
Intracellular signaling events represent an essential role on virus biology. In
recent publications, the Grupo de Transdução de Sinal of Laboratório de Vírus
demonstrated that the activation of the protein kinase activated by mitogens
(MAPK) (ERK1/2) and their substrates are essential to Vaccinia virus (VACV)
multiplication (Magalhães et al, 2001, Andrade et al, 2004, Silva et al, 2006). At
this work we analyze the kinetic of activation of MAPKs ERK1/2 and JNK1/2
and their transcript factors during VACV infection. Our results showed that
ERK1/2 and JNK1/2 regulate temporally transcript factor c-Jun activation. This
interaction MAPKs–c-Jun leads to the formation of DNA-proteins complexes of
the sequences AP-1 and CRE in distinct moments of viral infection. We also
observed that JNK1/2 activation is mediated by MAPKKs MKK4 and MKK7 and
that the VACV growth factor (VGF) participates but it is not essential to this
process. Moreover, the viral kinase protein B1R does not participate in
activation JNK1/2. To determine the JNK1/2 role in the VACV multiplication, we
used the inhibitor SP600125 and it was observed a significant decrease at the
viral gene kinase timidin expression, DNA replication, viral protein expression
and VACV titles. Despite of these observations, we can not attribute them to
JNK1/2 activation because we had different results when utilized knockout cells
to these kinases. So we concluded that SP600125 inhibits non-specifically other
signaling pathways than that of JNK1/2 which are also important to viral biology.
However JNK1/2 does not have a role at viral multiplication, knockout cells to
these kinases presented a reduced viral plaque size when compared to wild
cells. In JNK1/2 absent we observed an increased EEV release. This fact
together with literature relates, allow us to hypothesis that JNK1/2 may have a
role on the CEV and EEV release. And also JNK1/2 seems to have a role on
the host antiviral response through of IL-6 cytokine induction. Modulation of the
signaling pathways MEK/ERK and MKK/JNK during VACV infection correlates
with the VACV temporal needing. While MEK/ERK is involved with viral
multiplication, MKK/JNK is related with the egress of both viral forms CEV and
EEV of the infected cell.
Assunto
Microbiologia, Vírus Vaccinia, Interações entre Hospedeiro e Microrganismos, Proteínas Quinases Ativadas por Mitógeno, Proteínas Quinases JNK Ativadas por Mitógeno
Palavras-chave
Vaccinia virus, Multiplicação viral, JNK1/2, VACV