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Ver el documento (formato PDF)   García, Cybele Carina.  "Actividad inhibitoria de compuestos reactivos contra motivos Zn-fingers sobre la infección con arenavirus"  (2004)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
Los virus de la familia Arenaviridae incluyen patógenos humanos causantes de severas fiebres hemorrágicas, como los virus Lassa (LASV)y Junín (JUNV). La proteína Z de los arenavirus, posee un motivo RING finger altamente conservado entre los distintos arenavirus, necesario para la interacción con proteínas celulares y virales, y por lo tanto es un punto de ataque ideal para la quimioterapia antiviral contra las fiebres hemorrágicas. El objetivo del presente trabajo fue estudiar la actividad inhibitoria de compuestos electrofílicos reactivos con motivos Zn fingers. provistos por el National Cancer Institute (USA), comprobar que Z es el blanco de acción de dichos compuestos y demostrar que su rol es esencial en el ciclo de multiplicación viral. Los compuestos, que incluyeron disulfuros alifáticos y aromáticos, derivados azoicos e hidrazidas fueron inicialmente evaluados por su capacidad inhibitoria sobre la infección de células Vero contra los arenavirus JUNV y Tacaribe (TCRV). De un total de 15 compuestos ensayados, 2 presentaron similar eficacia en sus propiedades antivirales y virucidas, 6 presentaron una actividad virucida superior a su efecto antiviral, 3 fueron estrictamente antivirales, 1 ejerció únicamente acción inactivante y 2 fueron inactivos. Los compuestos inactivantes mostraron ser efectivos también contra el virus de la coriomeningitis linfocitaria (LCMV), arenavirus prototipo de la familia. El análisis de los parámetros (tiempo y temperatura) que afectan la inactivación de JUNV y TCRV, demostró que la cinética de inactivación es rápida y que la reacción es dependiente de la temperatura, ya que no hubo inactivación del virus a 4°C. La interacción entre el virus y el compuesto inactivante lleva a un bloqueo del ciclo de multiplicación viral a nivel de la transcripción y replicación, ya que el mismo se adsorbe y penetra en las células con igual eficacia que el virus control, pero no se detecta RNA correspondiente a los genes N, GPC y Z, en los viriones inactivados. Este hecho se verificó por la ausencia total de síntesis de proteínas virales cuando se infectan células con virus inactivado. Sin embargo, los viriones inactivados mantienen la funcionalidad de las proteínas externas, ya que se observaron títulos comparables de anticuerpos neutralizantes en animales inoculados con viriones inactivados con respecto a los inoculados con JUNV y TCRV infecciosos, indicando así la preservación de la capacidad antigénica de las glicoproteínas luego del tratamiento inactivante. La acción diferencial de estos agentes sobre HSV-1 y los arenavirus confirma que la proteína Z de los arenavirus juega no sólo un rol regulatorio durante el ciclo viral, sino que tiene también importancia estructural, ya que los compuestos ejercen su acción tanto en la célula infectada, como directamente sobre el virión.Los resultados del estudio del efecto inhibitorio sobre la proteína Z purificada de LCMV y LASV, indicarían que los compuestos están dirigidos particularmente hacia la proteína Z de los arenavirus, interaccionando con ella y provocando su multimerización, con la consiguiente pérdida de funcionalidad y capacidad infectiva del virión. Por otro lado, se sabe que la infección con LCMV conduce a la recolalización de cuerpos nucleares de la proteína celular con homeodominios ricos en prolina (PRH) al citoplasma de la célula infectada. En células infectadas con LCMV se observó que el tratamiento con NSC20625 inhibe la replicación del RNA viral, sin afectar la transcripción del gen celular prh. Además, el tratamiento con NSC20625, no sólo inhibió la expresión de la proteína viral Z en las células infectadas con LCMV, sino que además revirtió el patrón de distribución de la proteína PRH al patrón de PRH observado en células normales. Por último, el compuesto azoico ANNB mostró un amplio rango de acción contra los arenavirus, ya que fue también inhibidor de la multiplicación de otras cepas de JUNV, asi como de TCRV, Pichinde y LCMV. El estudio del modo de acción antiviral manifestó que el ANNB afecta las etapas tardías del ciclo de multiplicación viral; esto se comprobó al observar que ni las etapas tempranas de adsorción e internalización viral, ni la síntesis y expresión de proteínas virales estaban afectadas. La producción de virus asociado a células está igualmente afectada que el virus extracelular, por lo que el ANNB estaría bloqueando el correcto ensamblado dentro de la célula. Estos resultados demuestran por primera vez que una proteína esencial para los arenavirus es el blanco de acción de compuestos que representan agentes antivirales promisorios contra estos patógenos, mostrando similar eficacia in vitro que la ribavirina, la única droga conocida que ha sido ensayada en los pacientes infectados con arenavirus.

Abstract:
The Arenaviridae family includes several human pathogens like Lassa virus (LASV) and Junín virus (JUNV) causing hemorrhagic fevers. The Z protein of arenavirus presents a highly conserved RING finger motif which turns this protein an attractive target for antiviral therapy. In the present study, we have evaluated fifteen selected Zn fingers reactive compounds, provided by the National Cancer Institute, for their capacity to act as inhibitors of arenavirus infection. From the total of compounds evaluated against JUNV and Tacaribe (TCRV), 2 presented similar effectiveness in their antiviral and virucidal properties, 6 presented a virucidal activity superior to the antiviral effect, 3 were exclusively antivirals, 1 exerted only virucidal action and 2 were totally inactive. The virucidal compounds demonstrated to be effective also against the Lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV). The time course of virucidal activity showed that the inactivation started a few minutes after addition of the compound to the virus suspension and proceeded in a time dependent manner. Arenavirus inactivation was also energy-dependent since a temperature higher than 30°C was required to destroy virus infectivity. The mode of inactivation of these compounds rendered non-infectious virus particles but preserving the conformational integrity of the virion glycoproteins. This conclusion was supported by the following results: binding of inactivated virions to cellular receptor was performed with the same efficacy as native virions; internalization via fusion between viral and endosome membranes was not affected in inactivated virions; after inoculation of adult mice with 10 4 PFU of either JUNV and TCRV control or treated virus with NSC20625, comparable levels of antibodies were detected indicating that the inmunogenecity of viral glycoproteins was preserved. In order to further understand the antiviral mechanism we studied the transcription and replication of inactivated JUNV virions on Vero cells by detection of the N, GPC and Z genes. No amplification products were detected, demonstrating a blockade in viral transcription. The differential inhibitory action observed against arenavirus and HSV-1 confirmed that Z is playing structural and regulatory roles during the multiplication cycle. These zinc finger inhibitors were reported to establish disulfides linkages between zinc finger motifs in proteins. The results obtained after investigating the extent of Z multimer formation exhibited significant altered patterns showing high-molecular-weight multimers, suggesting the establishment of inter-and possibly intramolecular disulfide bonds, leading to the formation of Z multimers. It has been reported that LCMV gene expression and replication affect the subcellular localization of PRH in human hepatocytes and that the PRH protein can be physically associated with the arenavirus Z protein. It was observed that the treatment with NSC20625 of LCMV infected-cells inhibited the replication of the viral RNA, without affecting the transcription of the cellular gene prh. The NSC20625 treatment, not only inhibited the expression of Z viral protein in LCMV infected-cells, but in addition, reverted the distribution pattern of PRH protein in these treated cells to the observed pattern of PRH in normal cells. On the other hand, the azoic compound ANNB showed a broad spectrum of action against arenavirus, since it was also inhibitor of the multiplication of several strains of JUNV, as well as of TCRV, Pichinde and LCMV. The mode of action showed that ANNB affects late stages of the viral multiplication cycle; this was verified when observing that neither the early stages of adsorption and internalization, nor the viral protein synthesis and expression were affected. The production of associated virus to cells was affected, so the ANNB would be blocking the correct assembly within the cell. The present work demonstrate for the first time that an arenavirus protein is the target of compounds that represent a promising class of agents against highly pathogenic arenaviruses showing similar effectiveness in vitro to the ribavirin, the only well-known drug that has been used in patients with hemorrhagic fevers caused by arenavirus.

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Registro:
Título : Actividad inhibitoria de compuestos reactivos contra motivos Zn-fingers sobre la infección con arenavirus    
Autor : García, Cybele Carina
Director : Damonte, Elsa Beatriz
Año : 2004
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Departamento de Química Biológica. Laboratorio de Virología
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Químicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_3719_Garcia
Idioma : Español
Area Temática : Biología / Virología
Química / Química Biológica
Palabras claves : ARENAVIRUS; VIRUS JUNIN; VIRUS TACARIBE; VIRUS DE LA CORIOMENINGITIS LINFOCITARIA; ACTIVIDAD ANTIVIRAL; ACTIVIDAD VIRUCIDA; INHIBIDORES ZN-FINGER; COMPUESTOS AZOICOS; COMPUESTOS DISULFUROS; ARENAVIRUS; JUNIN VIRUS; TACARIBE VIRUS; LYMPHOCYTIC CHORIOMENINGITIS VIRUS; ANTIVIRAL ACTIVITY; ZN-FINGER INHIBITORS; AZOIC COMPOUNDS; DISULFIDES COMPOUNDS
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