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Regulation of Interferon Regulatory
Factor-3 by the Hepatitis C Virus
Serine Protease
Eileeen Foy, Kui Li, Chunfu Wang, Rhea Sumpter
Jr., Masanori Ikeda, Stanley M. Lemon, Michael
Gale Jr.
SCIENCE, mai 2003
HCV: épidémiologie
170 millions de personnes infectées dans le monde
 problème de Santé Publique
Nombreuses mutations
adaptatives
quasi-espèces
Perturbation du système
immunitaire de l’hôte
Traitement par Ribavirine+PEG Interféron
 nombreuses résistances
HCV: génome
NS3/4A complexe
ATPase
RNA
helicase
Serine
protéase
Formation
Possible cible
protéines
thérapeutique
NS à partir
du
précurseur
Précurseur polyprotéique clivé en
protéines structurales et non-structurales
Contrôle cellulaire de l’infection à HCV
Affecte toutes les étapes du cycle viral
Rôle des Interferon Regulatory Factors (IRFs)
HCV
réplication
+
VAK
IRF-3
IRF-3-P
+
Promoteurs transcription
+
IFNβ, ISG56, ISG15, RANTES
Le virus stimule les réponses antivirales
 voie de l’IRF-3 importante dans la persistance
virale
Objectif de l’étude
Étudier la voie de l’IRF-3 dans des lignées cellulaires infectées par le HCV
Stratégie
Virus : HCV 1b (ARN)
Cellules :
HuH7-2-3 (hépatocarcinome) exprimant ARN complet de HCV1b
UHCV11 (ostéosarcome) exprimant le précurseur polyprotéique de HCV1a
Activateur de l’IRF-3 : virus Sendaï (SenV)
Effet de SenV et de HCV sur IRF-3 (1)
•SenV induit la translocation nucléaire
de IRF-3
•Ni la réplication de HCV1b, ni SenV
n’induisent cette translocation dans les
cellules HuH7-2-3
•Arrêt de la réplication de HCV1b
(+IFN) restaure l’action de SenV
•Translocation nucléaire de IRF-3
bloquée par expression polyprotéine
HCV1a
L’inhibition de l’activation de IRF-3 est spécifique de HCV
(quel que soit le sous-type viral et la lignée cellulaire, indépendamment de la réplication)
Effet de SenV et de HCV sur IRF-3 (2)
•SenV induit la translocation nucléaire
de IRF-3 dans HuH7
activation des promoteurs
 transcription
•Action inhibée par la réplication de
HCV1b dans Hu7-2-3
•restauration par traitement à l’IFN
Le blocage par HCV de la voie de l’IRF-3 empêche l’expression des gènes
activés par IRF-3
Quelle protéine de HCV est impliquée dans le
blocage de la voie de l’IRF-3 ?
•Induction promoteur ISG56 fortement
 par NS3/4A
 NS3/4A perturberait IRF-3 ?
NS3 et NS4A testées séparément
 seul le complexe est actif
Quel est le mode d’action de NS3/4A ?
• blocage de l’accumulation de IFR-3-P
P
inactive
• blocage de la translocation nucléaire de
IRF-3
Quelle est la fonction de NS3/4A mise en jeu ?
Mutagenèse dirigée
• W1528A supprime l’activité hélicase
• C1125A supprime l’activité sérine protéase
souche C1125A ne peut bloquer l’induction de l’IFR-3 par SEnV
 implication de l’activité sérine protéase ?
Inhibition spécifique de l’activité NS3/4A sérine protéase: SCH6
• bloque le clivage du précurseur protéique
• restaure phosphorylation et
translocation nucléaire de IRF-3
SenV
Activité serine protéase de NS3/4A
indispensable au blocage (réversible) de
la voie de l’IRF-3
par
Relation entre réplication de HCV et IFR-3
ARN génomique de la souche HCVwt Con1  accumulation de mutations dans NS
réplicon HP = forte réplication
Blocage de la phosphorylation de IRF-3 basale et induite
de la translocation (spécifique de IRF-3)
de l’activation des promoteurs IRF-3 dépendants
réplicon A7 = faible réplication (10x plus faible)
Diminution mais maintien
de la phosphorylation de IRF-3
de la translocation
de l’activation des promoteurs
HCV peut à la fois activer et bloquer la
voie de l’IRF-3
Discussion

HCV capable de contourner le système immunitaire de l’hôte


IRF-3 activé inhibe la réplication virale
Blocage de IFR-3 augmente la réplication virale
 importance de l’activation de IFR-3

Identification de VAK ?

IRF-3 induit l’expression des plusieurs gènes cellulaires dont IFN type I
 induction de centaines de gènes (ISG)
 l’inhibition de l’activation de l’IRF-3 permet la persistance virale, mais
diminue aussi l’efficacité des traitements (IFN)

Protéase virale = cible thérapeutique à envisager


Blocage de le réplication HCV par inhibition du clivage du précurseur
Restauration de la voie de l’IRF-3  amélioration de la réponse antivirale