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Mar 10, 2023

Vaccinia E5 é um grande inibidor do sensor de DNA cGAS

Volume de comunicações da natureza

Nature Communications volume 14, Número do artigo: 2898 (2023) Citar este artigo

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O sensor de DNA GMP-AMP cíclico sintase (cGAS) é crítico na imunidade antiviral do hospedeiro. O vírus vaccinia (VACV) é um grande vírus de DNA citoplasmático que pertence à família poxvírus. Como o vírus vaccinia antagoniza a via de detecção de DNA citosólico mediada por cGAS não é bem compreendido. Neste estudo, rastreamos 80 genes de vaccinia para identificar potenciais inibidores virais da via cGAS/Stimulator of interferon gene (STING). Descobrimos que a vaccinia E5 é um fator de virulência e um importante inibidor de cGAS. E5 é responsável por abolir a produção de cGAMP durante a infecção por vírus vaccinia (estirpe Western Reserve) de células dendríticas. E5 localiza-se no citoplasma e no núcleo das células infectadas. Cytosolic E5 desencadeia a ubiquitinação de cGAS e degradação dependente de proteassoma através da interação com cGAS. A exclusão do gene E5R do genoma modificado do vírus vaccinia Ankara (MVA) induz fortemente a produção de IFN tipo I por células dendríticas (DCs) e promove a maturação de DC e, assim, melhora as respostas de células T específicas do antígeno.

A sintase GMP-AMP cíclica (cGAS) é um importante sensor de DNA crítico para a imunidade inata antiviral e antitumoral, bem como em doenças inflamatórias autoimunes1,2,3,4. Uma vez ativado pelo DNA citosólico, o cGAS gera GMP-AMP cíclico (cGAMP), que por sua vez se liga a uma proteína STING localizada no retículo endoplasmático, resultando na ativação da via TBK1/IRF3/IFNB. Consequentemente, os vírus evoluíram para empregar muitas estratégias para escapar dessa importante via antiviral5,6,7,8.

Os poxvírus são grandes vírus de DNA citoplasmático que são importantes patógenos humanos e veterinários, bem como agentes oncolíticos e vetores virais9,10,11. O vírus vaccinia (VACV) foi usado com sucesso como vacina para a erradicação da varíola. No entanto, a infecção direta de células dendríticas (DCs) com vaccinia resulta na inibição das respostas imunes inata e adaptativa12,13,14. O vírus vaccinia modificado Ankara (MVA) é uma cepa vaccinia altamente atenuada com deleção de grandes fragmentos de seu genoma vaccinia parental após mais de 570 passagens seriadas em fibroblastos de embriões de galinha, tornando-o não replicativo na maioria das células de mamíferos15,16. O MVA é um importante vetor vacinal e foi recentemente aprovado como vacina de segunda geração contra varíola e varíola dos macacos10,17.

O cGAS é importante para a defesa do hospedeiro contra a infecção por poxvírus. Camundongos deficientes em cGAS são mais suscetíveis à infecção intranasal com VACV2 e à inoculação na pata com o vírus ectromelia, um poxvírus específico de camundongos18. O gene Vaccinia B2R foi recentemente descoberto para codificar uma nuclease citosólica cGAMP (renomeada como poxina), e a deleção de B2R de VACV resultou em atenuação no modelo de escarificação da pele (SS)19. No entanto, se os poxvírus codificam um(s) inibidor(es) direto(s) de cGAS permanece desconhecido.

Neste estudo, realizamos uma triagem de 80 genes virais vaccinia para inibição da via cGAS/STING usando um ensaio de repórter dual-luciferase e identificamos vários genes vaccinia que codificam proteínas envolvidas na regulação negativa da via cGAS/STING/IFNB. Aqui mostramos que E5 (codificada pelo gene E5R), uma proteína contendo domínio BEN conservada entre os ortopoxvírus20, é um fator de virulência e um importante inibidor de cGAS. O E5 interage com o cGAS citoplasmático e desencadeia sua degradação de maneira dependente do proteassoma.

O vírus vaccinia é um grande vírus de DNA citoplasmático com um genoma de 190 pares de quilobases (kbp) que codifica mais de 200 proteínas21,22. O MVA tem uma deleção de aproximadamente 30 kbp de seu genoma vaccinia parental, resultando na perda de muitos genes virais imunomoduladores15. A infecção por MVA de BMDCs induziu a secreção de IFN-β e a produção de cGAMP, enquanto a infecção da cepa de vaccinia selvagem WR (WT VACV) falhou em fazê-lo (Fig. 1a, b). Esses resultados sugerem que o WT VACV pode codificar um(s) inibidor(es) viral(is) para bloquear a ativação do cGAS e a produção de IFN-β a jusante.