Estudio de los determinantes moleculares involucrados en la traducción de los ARN mensajeros de arenavirus

The genome of Tacaribe virus (TCRV), prototype of the New World\narenaviruses, encodes four proteins which are expressed from subgenomic\nmessenger RNAs (mRNAs). These mRNAs contain Cap structure at the 5? end,\nand lack a 3? poly(A) tail, exhibiting a 3? untranslated region (UTR) predicted to\nform a stable secondary hairpin structure with a suspected role in translation.\nTo analyze the contribution of non-coding sequences to TCRV mRNAs\ntranslation, we generated a synthetic transcript mimicking the TCRV\nNucleoprotein (NP) mRNA, which contains the Firefly Luciferase (FLUC) open\nreading frame. Mutant mRNAs were designed to carry modifications in either\nthe 5? or the 3? UTR. Translation from these virus-like mRNAs in transfected\ncells was evidenced by FLUC activity, along with determination of mRNA\nstability by qPCR. Taken together, the data suggested that the predicted hairpin\nstability at the 3?UTR and/or its G/C content play a modulatory role in\ntranslation. In addition, both the sequence neighboring the stop codon in the 3?\nUTR, and the 5' UTR were found to contain sequence or structure elements\nwhich stimulate translation. It was also observed that the presence of NP or\nother viral proteins do not affect translation, and that this process requires the\neukaryotic translation factor eIF4GI. Also, this study succeeded in developing a\nreverse genetic system that directs the generation of recombinant TCRV, a\nvaluable tool that will allow performing mechanistic studies in the context of a\nviral infection.Fil: Foscaldi, Sabrina Andrea. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, ArgentinaLas proteínas del virus Tacaribe (TCRV), prototipo de los arenavirus del\nNuevo Mundo, se expresan a partir de ARN mensajeros subgenómicos\n(ARNm), los cuales contienen estructura Cap en su extremo 5?, carecen de cola\nde poli(A) en el extremo 3?, pero presentan una región 3? no codificante que\npuede potencialmente formar una estructura secundaria de horquilla (hairpin II),\ncon un presunto papel en la traducción. Para analizar la contribución de las\nsecuencias no codificantes en la traducción de los ARNm de TCRV, se generó\nun transcripto sintético que imita al ARNm de la Nucleoproteina viral (NP), y\nque contiene el gen de la Luciferasa de luciérnaga (FLUC). Además, se\ngeneraron transcriptos mutantes con modificaciones en la secuencia 3' o 5? no\ntraducible. La eficiencia de traducción de esos transcriptos en células\ntransfectadas fue evidenciada mediante la determinación de la actividad FLUC,\njunto con la determinación de su estabilidad mediante PCR cuantitativa. En\nconjunto, los datos sugieren que la estructura secundaria en la secuencia\nhairpin II y/o su contenido de residuos G/C juegan un papel modulador en la\ntraducción. Por otra parte, tanto la secuencia proximal al codón de terminación\nen la región 3? no traducible, como la región 5' no codificante contienen motivos\nde secuencia o estructura que estimulan la traducción. Se encontró que la\npresencia de NP u otras proteínas virales no afectan la eficiencia de traducción,\ny que este proceso requiere del factor de traducción eucariota eIF4GI. Además,\nen este trabajo se desarrolló un sistema de genética inversa que dirige la\ngeneración de TCRV recombinante, una herramienta valiosa que permitirá la\nrealización de estudios mecanísticos en el contexto de la infección viral

Role of the ERK1/2 signaling pathway in the replication of junín and tacaribe viruses

We have previously shown that the infection of cell cultures with the arenaviruses Junín (JUNV), Tacaribe (TCRV), and Pichindé promotes the phosphorylation of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) extracellular signal-regulated kinases 1 and 2 (ERK1/2) and that this activation is required for the achievement of a productive infection. Here we examined the contribution of ERK1/2 in early steps of JUNV and TCRV multiplication. JUNV adsorption, internalization, and uncoating were not affected by treatment of cultured cells with U0126, an inhibitor of the ERK1/2 signaling pathway. In contrast, U0126 caused a marked reduction in viral protein expression and RNA synthesis, while JUNV RNA synthesis was significantly augmented in the presence of an activator of the ERK1/2 pathway. Moreover, U0126 impaired the expression of a reporter gene in a TCRV-based replicon system, confirming the ability of the compound to hinder arenavirus macromolecular synthesis. By using a cell-based assay, we determined that the inhibitor did not affect the translation of a synthetic TCRV-like mRNA. No changes in the phosphorylation pattern of the translation factor eIF2α were found in U0126-treated cells. Our results indicate that U0126 impairs viral RNA synthesis, thereby leading to a subsequent reduction in viral protein expression. Thus, we conclude that ERK1/2 signaling activation is required for an efficient arenavirus RNA synthesis.Fil: Brunetti, Jesús Emanuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Laboratorio de Virología; ArgentinaFil: Foscaldi, Sabrina Andrea. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Laboratorio de Virología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Quintana, Verónica Mara. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Laboratorio de Virología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Scolaro, Luis Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Laboratorio de Virología; ArgentinaFil: Lopez, Nora Mabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Castilla, Viviana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Laboratorio de Virología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Development of a Reverse Genetic System to Generate Recombinant Chimeric Tacaribe Virus that Expresses Junín Virus Glycoproteins

Mammarenaviruses are enveloped and segmented negative-stranded RNA viruses that comprise several pathogenic members associated with severe human hemorrhagic fevers. Tacaribe virus (TCRV) is the prototype for the New World group of mammarenaviruses and is not only naturally attenuated but also phylogenetically and antigenically related to all South American pathogenic mammarenaviruses, particularly the Junín virus (JUNV), which is the etiological agent of Argentinian hemorrhagic fever (AHF). Moreover, since TCRV protects guinea pigs and non-human primates from lethal challenges with pathogenic strains of JUNV, it has already been considered as a potential live-attenuated virus vaccine candidate against AHF. Here, we report the development of a reverse genetic system that relies on T7 polymerase-driven intracellular expression of the complementary copy (antigenome) of both viral S and L RNA segments. Using this approach, we successfully recovered recombinant TCRV (rTCRV) that displayed growth properties resembling those of authentic TCRV. We also generated a chimeric recombinant TCRV expressing the JUNV glycoproteins, which propagated similarly to wild-type rTCRV. Moreover, a controlled modification within the S RNA 5′ non-coding terminal sequence diminished rTCRV propagation in a cell-type dependent manner, giving rise to new perspectives where the incorporation of additional attenuation markers could contribute to develop safe rTCRV-based vaccines against pathogenic mammarenaviruses.Fil: Foscaldi, Sabrina Andrea. Ministerio de Produccion y Trabajo. Secretaria de Gobierno de Agroindustria. Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria. Centro de Virologia Animal. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Virologia Animal.; ArgentinaFil: Loureiro, Maria Eugenia. Ministerio de Produccion y Trabajo. Secretaria de Gobierno de Agroindustria. Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria. Centro de Virologia Animal. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Virologia Animal.; ArgentinaFil: Sepúlveda, Claudia Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Palacios, Carlos Adolfo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Forlenza, María Belén. Ministerio de Produccion y Trabajo. Secretaria de Gobierno de Agroindustria. Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria. Centro de Virologia Animal. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Virologia Animal.; ArgentinaFil: Lopez, Nora Mabel. Ministerio de Produccion y Trabajo. Secretaria de Gobierno de Agroindustria. Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria. Centro de Virologia Animal. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Virologia Animal.; Argentin

Regulation of Tacaribe mammarenavirus translation: Positive 5' and negative 3' elements and role of key cellular factors

Mammarenaviruses are enveloped viruses with a bisegmented negativestranded RNA genome that encodes the nucleocapsid protein (NP), the envelope glycoprotein precursor (GPC), the RNA polymerase (L), and a RING matrix protein (Z). Viral proteins are synthesized from subgenomic mRNAs bearing a capped 5' untranslated region (UTR) and lacking 3' poly(A) tail. We analyzed the translation strategy of Tacaribe virus (TCRV), a prototype of the New World mammarenaviruses. A virus-like transcript that carries a reporter gene in place of the NP open reading frame and transcripts bearing modified 5' and/or 3' UTR were evaluated in a cellbased translation assay. We found that the presence of the cap structure at the 5' end dramatically increases translation efficiency and that the viral 5' UTR comprises stimulatory signals while the 3' UTR,specifically the presence of a terminal C+G-rich sequence and/or a stem-loop structure, down-modulates translation. Additionally, translation was profoundly reduced in eukaryotic initiation factor (eIF) 4G-inactivated cells, whereas depletion of intracellular levels of eIF4E had less impact on virus-like mRNA translation than on a cell-like transcript. Translation efficiency was independent of NP expression or TCRV infection. Our results indicate that TCRV mRNAs are translated using a cap-dependent mechanism, whose efficiency relies on the interplay between stimulatory signals in the 5' UTR and a negative modulatory element in the 3' UTR. The low dependence on eIF4E suggests that viral mRNAs may engage yet-unknown noncanonical host factors for a cap-dependent initiation mechanism.Fil: Foscaldi, Sabrina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología ; ArgentinaFil: D'antuono, Alejandra Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología ; ArgentinaFil: Noval, María Gabriela. Fundación Instituto Leloir; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: de Prat Gay, Gonzalo. Fundación Instituto Leloir; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Scolaro, Luis Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Laboratorio de Virología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lopez, Nora Mabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología ; Argentin

Pr-favoured variants of the bacteriophytochrome from the plant pathogen Xanthomonas campestris hint on light regulation of virulence-associated mechanisms

Red/far-red light-sensing bacteriophytochrome photoreceptor (BphP) pathways play key roles in bacterial physiology and ecology. These bilin-binding proteins photoswitch between two states, Pr (red absorbing) and Pfr (far-red absorbing). The isomerization of the chromophore and the downstream structural changes result in the light signal transduction. The agricultural pathogen Xanthomonas campestris pv. campestris (Xcc) code for a single bathy-like type BphP (XccBphP), previously shown to negatively regulate several light-mediated biological processes involved in virulence. Here, we generated three different full-length variants with single amino acid changes within its GAF domain that affect the XccBphP photocycle favouring its Pr state: L193Q, L193N and D199A. While D199A recombinant protein locks XccBphP in a Pr-like state, L193Q and L193N exhibit a significant enrichment of the Pr form in thermal equilibrium. The X-ray crystal structures of the three variants were solved, resembling the wild-type protein in the Pr state. Finally, we studied the effects of altering the XccBphP photocycle on the exopolysaccharide xanthan production and stomatal aperture assays as readouts of its bacterial signalling pathway. Null-mutant complementation assays show that the photoactive Pr-favoured XccBphP variants L193Q and L193N tend to negatively regulate xanthan production in vivo. In addition, our results indicate that strains expressing these variants also promote stomatal apertures in challenged plant epidermal peels, compared to wild-type Xcc. The findings presented in this work provide new evidence on the Pr state of XccBphP as a negative regulator of the virulence-associated mechanisms by light in Xcc.Fil: Conforte, Valeria Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Otero, Lisandro Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Toum, Laila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Sirigu, Serena. No especifíca;Fil: Antelo, Giuliano Tomás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Rinaldi, Jimena Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Foscaldi, Sabrina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Klinke, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Chavas, Leonard Michel Gabriel. No especifíca;Fil: Vojnov, Adrián Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Goldbaum, Fernando Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Malamud, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Luján; ArgentinaFil: Bonomi, Hernán Ruy. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

Structural basis for the Pr-Pfr long-range signaling mechanism of a full-length bacterial phytochrome at the atomic level

Phytochromes constitute a widespread photoreceptor family that typically interconverts between two photostates called Pr (red light-absorbing) and Pfr (far-red light-absorbing). The lack of full-length structures solved at the (near-)atomic level in both pure Pr and Pfr states leaves gaps in the structural mechanisms involved in the signal transmission pathways during the photoconversion. Here, we present the crystallographic structures of three versions from the plant pathogen Xanthomonas campestris virulence regulator XccBphP bacteriophytochrome, including two full-length proteins, in the Pr and Pfr states. The structures show a reorganization of the interaction networks within and around the chromophore-binding pocket, an α-helix/β-sheet tongue transition, and specific domain reorientations, along with interchanging kinks and breaks at the helical spine as a result of the photoswitching, which subsequently affect the quaternary assembly. These structural findings, combined with multidisciplinary studies, allow us to describe the signaling mechanism of a full-length bacterial phytochrome at the atomic level.Fil: Otero, Lisandro Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica; ArgentinaFil: Foscaldi, Sabrina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Antelo, Giuliano Tomás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Rosano, German Leandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Sirigu, Serena. Soleil Synchrotron; FranciaFil: Klinke, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina. Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica; ArgentinaFil: Defelipe, Lucas Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. European Molecular Biology Laboratory Hamburg; AlemaniaFil: Sánchez Lamas, Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Battocchio, Giovanni. Technishe Universitat Berlin; AlemaniaFil: Conforte, Valeria Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Vojnov, Adrián Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein". Fundación Pablo Cassará. Instituto de Ciencia y Tecnología "Dr. César Milstein"; ArgentinaFil: Chavas, Leonard M.G.. Soleil Synchrotron; Francia. Nagoya University; JapónFil: Goldbaum, Fernando Alberto. Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Mroginski, Maria Andrea. Technishe Universitat Berlin; AlemaniaFil: Rinaldi, Jimena Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Bonomi, Hernán Ruy. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

Structural basis for the Pr-Pfr long-range signaling mechanism of a full-length bacterial phytochrome at the atomic level

Phytochromes constitute a widespread photoreceptor family that typically interconverts between two photostates called Pr (red light–absorbing) and Pfr (far-red light–absorbing). The lack of full-length structures solved at the (near-)atomic level in both pure Pr and Pfr states leaves gaps in the structural mechanisms involved in the signal transmission pathways during the photoconversion. Here, we present the crystallographic structures of three versions from the plant pathogen Xanthomonas campestris virulence regulator XccBphP bacteriophytochrome, including two full-length proteins, in the Pr and Pfr states. The structures show a reorganization of the interaction networks within and around the chromophore-binding pocket, an α-helix/β-sheet tongue transition, and specific domain reorientations, along with interchanging kinks and breaks at the helical spine as a result of the photoswitching, which subsequently affect the quaternary assembly. These structural findings, combined with multidisciplinary studies, allow us to describe the signaling mechanism of a full-length bacterial phytochrome at the atomic level.DFG, 221545957, SFB 1078: Proteinfunktion durch ProtonierungsdynamikEC/H2020/664726/EU/EMBL Interdisciplinary, International and Intersectorial Postdocs/EI3PO

Desarrollo de un suero equino hiperinmune para el tratamiento de COVID-19 en Argentina

La enfermedad denominada COVID-19 es causada por el coronavirus SARS-CoV-2 y es actualmente considerada una pandemia a nivel global. El desarrollo de vacunas es sin duda la mejor estrategia a largo plazo, pero debido a la emergencia sanitaria, existe una necesidad urgente de encontrar soluciones rápidas y efectivas para el tratamiento de la enfermedad. Hasta la fecha, el uso de plasma de convalecientes es la única inmunoterapia disponible para pacientes hospitalizados con COVID-19. El uso de anticuerpos policlonales equinos (EpAbs) es otra alternativa terapéutica interesante. La nueva generación de EpAbs incluyen el procesamiento y purificación de los mismos y la obtención de fragmentos F(ab’)2 con alta pureza y un excelente perfil de seguridad en humanos. Los EpAbs son fáciles de producir, lo cual permite el desarrollo rápido y la elaboración a gran escala de un producto terapéutico. En este trabajo mostramos el desarrollo de un suero terapéutico obtenido luego de la inmunización de caballos utilizando el receptor-binding domain de la glicoproteína Spike del virus. Nuestro producto mostró ser alrededor de 50 veces más potente en ensayos de seroneutralización in vitro que el promedio de los plasmas de convalecientes. Estos resultados nos permitirían testear la seguridad y eficacia de nuestro producto en ensayos clínicos de fase 2/3 a realizarse a partir de julio de 2020 en la zona metropolitana de Buenos Aires, Argentina.The disease named COVID-19, caused by the SARS-CoV-2 coronavirus, is currently generating a global pandemic. Vaccine development is no doubt the best long-term immunological approach, but in the current epidemiologic and health emergency there is a need for rapid and effective solutions. Convalescent plasma is the only antibody-based therapy available for COVID-19 patients to date. Equine polyclonal antibodies (EpAbs) put forward a sound alternative. The new generation of processed and purified EpAbs containing highly purified F(ab’)2 fragments demonstrated to be safe and well tolerated. EpAbs are easy to manufacture allowing a fast development and scaling up for a treatment. Based on these ideas, we present a new therapeutic product obtained after immunization of horses with the receptor-binding domain of the viral Spike glycoprotein. Our product shows around 50 times more potency in in vitro seroneutralization assays than the average of convalescent plasma. This result may allow us to test the safety and efficacy of this product in a phase 2/3 clinical trial to be conducted in July 2020 in the metropolitan area of Buenos Aires, Argentina.Fil: Zylberman, Vanesa. Inmunova; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Sanguineti, Santiago. Inmunova; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pontoriero, Andrea. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; ArgentinaFil: Higa, Sandra V.. Instituto Biológico Argentino S.A.I.C.; ArgentinaFil: Cerutti, Maria Laura. Universidad Nacional de San Martín. Centro de Rediseño e Ingeniería de Proteínas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Morrone Seijo, Susana María. Inmunova; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pardo, Romina Paola. Inmunova; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Muñoz, Luciana. Inmunova; ArgentinaFil: Acuña Intieri, María Eugenia. Universidad Nacional de San Martín. Centro de Rediseño e Ingeniería de Proteínas; ArgentinaFil: Alzogaray, Vanina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Avaro, Martín M.. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; ArgentinaFil: Benedetti, Estefanía. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; ArgentinaFil: Berguer, Paula Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Bocanera, Laura. mAbxience; ArgentinaFil: Bukata, Lucas. Inmunova; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Bustelo, Marina S.. Inmunova; ArgentinaFil: Campos, Ana M.. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; ArgentinaFil: Colonna, Mariana. Inmunova; ArgentinaFil: Correa, Elisa. mAbxience; ArgentinaFil: Cragnaz, Lucí­a. mAbxience; ArgentinaFil: Dattero, María E.. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; ArgentinaFil: Dellafiore, María Andrea. mAbxience; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Foscaldi, Sabrina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: González, Joaquí­n V.. Inmunova; ArgentinaFil: Guerra, Luciano Lucas. mAbxience; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Klinke, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Labanda, María Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Lauché, Constanza Elena. Inmunova; ArgentinaFil: López, Juan C.. Instituto Biológico Argentino S.A.I.C.; ArgentinaFil: Martínez, Anabela M.. Instituto Biológico Argentino S.A.I.C.; ArgentinaFil: Otero, Lisandro Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Peyric, Elías H.. Instituto Biológico Argentino S.A.I.C.; ArgentinaFil: Ponziani, Pablo F.. Instituto Biológico Argentino S.A.I.C.; ArgentinaFil: Ramondino, Romina. Inmunova; ArgentinaFil: Rinaldi, Jimena Julieta. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Rodrí­guez, Santiago. mAbxience; ArgentinaFil: Russo, Javier E.. Instituto Biológico Argentino S.A.I.C.; ArgentinaFil: Russo, Mara Laura. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Saavedra, Soledad Lorena. Instituto Biológico Argentino S.A.I.C.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Seigelchifer, Mauricio. mAbxience; ArgentinaFil: Sosa, Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Vilariño, Claudio. Universidad Nacional de San Martín. Centro de Rediseño e Ingeniería de Proteínas; ArgentinaFil: López Biscayart, Patricia. Instituto Biológico Argentino S.A.I.C.; ArgentinaFil: Corley, Esteban. mAbxience; ArgentinaFil: Spatz, Linus. Inmunova; ArgentinaFil: Baumeister, Elsa. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; ArgentinaFil: Goldbaum, Fernando Alberto. Universidad Nacional de San Martín. Centro de Rediseño e Ingeniería de Proteínas; Argentina. Inmunova; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentin

Differential contribution of Tacaribe arenavirus Nucleoprotein N-terminal and C-terminal residues to nucleocapsid functional activity

The arenavirus nucleoprotein (NP) is the main protein component of viral nucleocapsids and is strictly required for viral genome replication mediated by the L polymerase. Homo-oligomerization of NP is presumed to play an important role in nucleocapsid assembly, albeit the underlying mechanism and the relevance of NP-NP interaction in nucleocapsid activity are still poorly understood. Here, we evaluate the contribution of the New World Tacaribe virus (TCRV) NP self-interaction to nucleocapsid functional activity. We show that alanine substitution of N-terminal residues predicted to be available for NP-NP interaction strongly affected NP self-association, as determined by coimmunoprecipitation assays, produced a drastic inhibition of transcription and replication of a TCRV minigenome RNA, and impaired NP binding to RNA. Mutagenesis and functional analysis also revealed that, while dispensable for NP self-interaction, key amino acids at the C-terminal domain were essential for RNA synthesis. Furthermore, mutations at these C-terminal residues rendered NP unable to bind RNA both in vivo and in vitro but had no effect on the interaction with the L polymerase. In addition, while all oligomerization-defective variants tested exhibited unaltered capacities to sustain NP-L interaction, NP deletion mutants were fully incompetent to bind L, suggesting that, whereas NP self-association is dispensable, the integrity of both the N-terminal and C-terminal domains is required for binding the L polymerase. Overall, our results suggest that NP self-interaction mediated by the N-terminal domain may play a critical role in TCRV nucleocapsid assembly and activity and that the C-terminal domain of NP is implicated in RNA binding. IMPORTANCE: The mechanism of arenavirus functional nucleocapsid assembly is still poorly understood. No detailed information is available on the nucleocapsid structure, and the regions of full-length NP involved in binding to viral RNA remain to be determined. In this report, novel findings are provided on critical interactions between the viral ribonucleoprotein components. We identify several amino acid residues in both the N-terminal and C-terminal domains of TCRV NP that differentially contribute to NP-NP and NP-RNA interactions and analyze their relevance for binding of NP to the L polymerase and for nucleocapsid activity. Our results provide insight into the contribution of NP self-interaction to RNP assembly and activity and reveal the involvement of the NP C-terminal domain in RNA binding.Fil: D'antuono, Alejandra Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencias y Tecnología "dr. Cesar Milstein"; ArgentinaFil: Loureiro, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencias y Tecnología "dr. Cesar Milstein"; ArgentinaFil: Foscaldi, Sabrina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencias y Tecnología "dr. Cesar Milstein"; ArgentinaFil: Marino, Cristina Ester. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Lopez, Nora Mabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Ciencias y Tecnología "dr. Cesar Milstein"; Argentin

Desarrollo de un suero equino hiperinmune para el tratamiento de COVID-19 en Argentina

Fil: Pontoriero, A. ANLIS Dr.C.G.Malbrán. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Departamento de Virología. Servicio de Virosis Respiratorias. Centro Nacional de Influenza PAHO/WHO; Argentina.Fil: Baumeister, Elsa. ANLIS Dr.C.G.Malbrán. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Departamento de Virología. Servicio de Virosis Respiratorias. Centro Nacional de Influenza PAHO/WHO; Argentina.Fil: Campos, Ana. ANLIS Dr.C.G.Malbrán. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Departamento de Virología. Servicio de Virosis Respiratorias. Centro Nacional de Influenza PAHO/WHO; Argentina.Fil: Avaro, Martín. ANLIS Dr.C.G.Malbrán. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Departamento de Virología. Servicio de Virosis Respiratorias. Centro Nacional de Influenza PAHO/WHO; Argentina.Fil: Benedetti, Estefanía. ANLIS Dr.C.G.Malbrán. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Departamento de Virología. Servicio de Virosis Respiratorias. Centro Nacional de Influenza PAHO/WHO; Argentina.Fil: Dattero, María. ANLIS Dr.C.G.Malbrán. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Departamento de Virología. Servicio de Virosis Respiratorias. Centro Nacional de Influenza PAHO/WHO; ArgentinaFil: Zylberman, Vanesa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Buenos Aires, Argentina.Fil: Sanguineti, Santiago. INMUNOVA S.A.; Buenos Aires, Argentina.Fil: Higa, Sandra V. Instituto Biológico Argentino S.A.I.C.; Buenos Aires, Argentina.Fil: Cerutti, María L. Universidad Nacional de San Martín. Centro de Rediseño e Ingenieria de Proteínas (CRIP); Buenos Aires, Argentina.Fil: Morrone Seijo, Susana M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Buenos Aires, Argentina.Fil: Pardo, Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Buenos Aires, Argentina.Fil: Muñoz, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET); Buenos Aires, Argentina.Fil: Acuña Intrieri, María E. Universidad Nacional de San Martín. Centro de Rediseño e Ingenieria de Proteínas (CRIP); Buenos Aires, Argentina.Fil: Alzogaray, Vanina A. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBA). Fundación Instituto Leloir. Laboratorio de Inmunología y Microbiología Molecular; Buenos Aires, Argentina.Fil: Berguer, Paula M. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBA). Fundación Instituto Leloir. Laboratorio de Inmunología y Microbiología Molecular; Buenos Aires, Argentina.Fil: Bocanera, Laura. mAbxience; Buenos Aires, Argentina.Fil: Bukata, Lucas. INMUNOVA S.A.; Buenos Aires, Argentina.Fil: Bustelo, Marina S. INMUNOVA S.A.; Buenos Aires, Argentina.Fil: Colonna, Mariana. 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Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Departamento de Virología. Servicio de Virosis Respiratorias. Centro Nacional de Influenza PAHO/WHO; Argentina.Fil: Saavedra, Soledad L. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBA). Fundación Instituto Leloir. Laboratorio de Inmunología y Microbiología Molecular; Buenos Aires, Argentina.Fil: Seigelchifer, Mauricio. mAbxience; Buenos Aires, Argentina.Fil: Sosa, Santiago. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBA). Fundación Instituto Leloir. Laboratorio de Inmunología y Microbiología Molecular; Buenos Aires, Argentina.Fil: Vilariño, Claudio. Universidad Nacional de San Martín. Centro de Rediseño e Ingenieria de Proteínas (CRIP); Buenos Aires, Argentina.Fil: López Biscayart, Patricia. Instituto Biológico Argentino S.A.I.C.; Buenos Aires, Argentina.Fil: Corley, Esteban. mAbxience; Buenos Aires, Argentina.Fil: Spatz, Linus. INMUNOVA S.A.; Buenos Aires, Argentina.Fil: Goldbaum, Fernando A. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBA). Fundación Instituto Leloir. Laboratorio de Inmunología y Microbiología Molecular; Buenos Aires, Argentina.The disease named COVID-19, caused by the SARS-CoV-2 coronavirus, is currently generating a global pandemic. Vaccine development is no doubt the best long-term immunological approach, but in the current epidemiologic and health emergency there is a need for rapid and effective solutions. Convalescent plasma is the only antibody-based therapy available for COVID-19 patients to date. Equine polyclonal antibodies (EpAbs) put forward a sound alternative. The new generation of processed and purified EpAbs containing highly purified F(ab')2 fragments demonstrated to be safe and well tolerated. EpAbs are easy to manufacture allowing a fast development and scaling up for a treatment. Based on these ideas, we present a new therapeutic product obtained after immunization of horses with the receptor-binding domain of the viral Spike glycoprotein. Our product shows around 50 times more potency in in vitro seroneutralization assays than the average of convalescent plasma. This result may allow us to test the safety and efficacy of this product in a phase 2/3 clinical trial to be conducted in July 2020 in the metropolitan area of Buenos Aires, Argentina