Infezione da HSV: cosa avviene nella cellula ospite?

Il virus dell’herpes simplex (HSV-1) è responsabile di un’infezione contagiosa e persistente che interessa il 95% della popolazione. Il virus infetta inizialmente le cellule epiteliali e successivamente penetra i neuroni periferici, dove si stabilisce per la fase latente. L’efficacia dell’infezione virale dipende dall’abilità del virus di interferire con le dinamiche del proteoma della cellula ospite. A seguito dell’infezione il genoma virale entra nel nucleo acquisendo caratteristiche cromatiniche simili a quelle del genoma dell’ospite. L’assemblaggio e la modulazione dei nucleosomi durante l’infezione dipende da diversi elementi cromatinici del virus e dell’ospite; il risultato è:

• cambiamenti globali nel proteoma della cellula ospite
• la modulazione del meccanismo di silenziamento della cromatina virale mediante il processo di acetilazione degli istoni
• una riorganizzazione delle strutture cellulari
• un cambiamento nel metabolismo cellulare

Katarzyna Kulej et al. hanno presentato un sistema di caratterizzazione delle dinamiche del proteoma durante un’infezione litica da HSV-1 di cellule fibroblastiche umane attraverso un’analisi multidimensionale.

Lo studio si è focalizzato  sull’identificazione e la quantificazione del proteoma virale e dell’ospite, il fosfoproteoma, le proteine leganti la cromatina e le modifiche post-traduzionali sugli istoni cellulari durante l’infezione. L’analisi proteomica è stata condotta in sei tempi: a 0, 3, 6, 9, 12 e 15 ore dopo l’infezione virale. Sono state così analizzate più di 4000 proteine, 200 peptidi istonici con differenti modifiche e 9000 siti di fosforilazione sulle proteine cellulari. Inoltre sono state identificate 67 proteine virali e misurati 571 eventi di fosforilazione sulle proteine virali, che rappresenta la migliore mappa del fosfoproteoma di HSV-1. La valutazione delle proteine leganti la cromatina ha evidenziato che circa 510 di esse mostrano diversi livelli di espressione durante l’infezione. Circa 53 modifiche istoniche sono finemente regolate in questa fase, incluso un aumento stabile dell’acetilazione dell’istone H3.

É stato, quindi, suggerito che l’infezione da HSV-1 determini un cambiamento nei livelli di alcune proteine coinvolte nell’assemblaggio della cromatina al fine di favorire l’espressione di alcuni geni virali.

Lo studio fornisce dunque un quadro dettagliato delle modifiche del proteoma umano e virale durante un’infezione virale. In particolare i cambiamenti interessano la cromatina delle cellule umane e la fosforilazione massiva di diverse proteine virali.

Fonte:

Katarzyna Kulej et al. Time-resolved Global and Chromatin Proteomics during Herpes Simplex Virus (HSV-1) Infection. Mol Cell Proteomics. 2017 Feb 8. pii: mcp.M116.065987.