Descripción

Las estructuras formadas por los genomas de virus ARN con potencial pandémico o epidémico desempeñan funciones esenciales en el ciclo de replicación de estos patógenos. En el ARN genómico del virus de la hepatitis C, los dominios 5BSL3 y 3’X regulan los procesos de replicación y traducción viral, pero los mecanismos moleculares responsables de estas funciones permanecen sin aclarar. Utilizando una estrategia basada en mutagénesis dirigida y experimentos de fluorescencia y electroforesis, en este proyecto hemos estudiado el mecanismo de reconocimiento de la polimerasa de ARN del virus por parte de estos dominios. Los resultados recopilados hasta el momento indican mayor afinidad para el dominio 3’X, así como el reconocimiento de la región del pulgar de la polimerasa por parte de 5BSL3, similar a la interacción de dominios de ARN funcionales de otros virus de la familia Flaviviridae incluyendo patógenos como Zika o dengue. Por otra parte, utilizando experimentos de resonancia magnética nuclear (RMN), análisis comparativos de secuencia y ensayos funcionales hemos caracterizado la estructura en disolución del elemento de ARN responsable del cambio programado de marco de lectura ribosómico en el virus SARS-CoV-2. Este elemento forma una estructura de dos horquillas que transita a la conformación de pseudonudo responsable del desplazamiento ribosómico a través de un mecanismo de plegamiento conservado en distintos coronavirus como MERS-CoV. Además, mediante análisis bioinformáticos y una estrategia de mutagénesis combinada con experimentos de electroforesis y evaluación de la replicación viral, hemos detectado y caracterizado un posible contacto ARN-ARN distal entre la región 3’ no traducida (UTR) del virus y una secuencia localizada en la región codificante ORF7b. Los resultados indican que este contacto está conservado en Sarbecovirus y es seguramente relevante para el proceso de transcripción discontinua de estos patógenos. Este estudio ha sido combinado con un análisis estructural de la región 3’UTR del virus mediante RMN y dispersión de rayos X a bajo ángulo, actualmente en curso. Estos dominios funcionales de ARN y sus complejos pueden constituir dianas terapéuticas para el descubrimiento de nuevos agentes antivirales. En este ámbito, el proyecto ha contribuido al descubrimiento y optimización de agentes antivirales dirigidos a dianas de ARN de SARS-CoV-2, incluyendo el elemento del cambio de marco de lectura ribosómico. Otro hallazgo relevante en este área, no contemplado en el plan de trabajo inicial, ha sido la constatación de que compuestos terfenílicos diseñados en nuestro laboratorio para imitar -hélices proteicas son capaces de inhibir la interacción entre miosina A y la proteína MTIP; este complejo es relevante para el sistema motor de parásitos Plasmodium causantes de la malaria.

Investigadores

Investigador principal: José Gallego Sala (UCV)

Investigadores participantes :

• Ángela Moreno Gálvez
• Cristina Medina Trillo
• Teresa Sánchez Fito
• María Hernández Marín
• Mateusz Szewczyk
• Sergio López Núñez
• Gurudutt Dubey
• Saurabh Loharch

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Patentes relacionadas

• · Patente: Gallego, J.; Cantero-Camacho, A.; Simba, A.; García-Sastre, A.; Rosales, R.; White, K.; Marchán, V.; Chumillas, S. Small-molecule agents with antiviral activity against RNA viruses. Patent application PCT/EP2022/053938 (2022).

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