La levadura "Saccharomyces cerevisiae" como modelo celular para el estudio de las proteínas accesorias del virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1

Abstract

El virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH) codifica para las proteínas Nef, Vif, Vpr y Vpu, denominadas accesorias, cuya función principal es incrementar la infectividad del virus. Los estudios realizados in vivo demuestran que estas proteínas pue den cambiar el curso y severidad de una infección viral. El interés creciente por las proteínas accesorias como dianas terapéuticas, en la lucha frente al VIH, hace necesario aumentar el conocimiento sobre su mecanismo de acción. Un buen modelo bioló gico para realizar estos estudios es la expresión individualizada de estas proteínas en Saccharomyces cerevisiae. Decidimos expresar en esta levadura dos de las proteínas accesorias del VIH-1, Vpu y Vpr. Seleccionamos la proteína Vpu para estudiar su funcionalidad en este sistema celular. La proteína Vpr fue elegida como control de funcionamiento del sistema de expresión, por ser la proteína accesoria con mayor citopatogenicidad. Para alcanzar este objetivo se utilizaron dos cepas de S. cerevisi ae, la cepa silvestre W303-1B y el mutante deficiente en el transporte de potasio, W?3, útil para el estudio de canales iónicos. En este trabajo hemos logrado reproducir, en cultivos de S. cerevisiae, la actividad citotóxica de la proteína viral Vpr. La actividad de esta proteína viral provoca un retraso en el crecimiento de los cultivos celulares que es detectable tanto cuantitativa como cualitativamente. También es detectable la actividad de la proteína Vpu, por cambios en el fenotipo de c recimiento de la levadura. Vpu induce crecimiento lento en la cepa silvestre y rápido en la cepa mutante. La proteína Vpu facilita la liberación de las partículas virales mediante un mecanismo molecular aún desconocido. Son varias las hipótesis para explicar este mecanismo: la proteína Vpu podría contrarrestar un factor celular que impide la salida de viriones, podría funcionar como canal iónico o bien podría interaccionar con otros canales iónicos de la célula, lo cual conduciría a la desestabi lización de la estructura de la membrana celular permitiendo la salida de viriones. Hemos analizado la funcionalidad de la proteína Vpu modificando las condiciones iónicas, de nutrientes y de pH de los cultivos. En ambas cepas detectamos aumento de l a actividad proteica cuando el pH del medio era 7,0. También detectamos que la concentración de ión K en el medio de cultivo afecta a la actividad de la proteína viral. Cuando su concentración aumenta, la actividad de Vpu disminuye en la cepa silves