Papel de la aurora quinasa b en la regulación epigenética inducida por el virus de la hepatitis c

Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Medicina, Departamento de Bioquímica. Fecha de lectura: 25-10-2018Este trabajo de tesis ha sido financiado por el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte con una ayuda de Formación de Personal Universitario, con referencia FPU13/00945 en la Fundación para la Investigación Biomédica Hospital Universitario La Paz y en el Departamento de Bioquímica de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madri

Hepatitis C virus fitness can influence the extent of infection-mediated epigenetic modifications in the host cells

[Introduction]: Cellular epigenetic modifications occur in the course of viral infections. We previously documented that hepatitis C virus (HCV) infection of human hepatoma Huh-7.5 cells results in a core protein-mediated decrease of Aurora kinase B (AURKB) activity and phosphorylation of Serine 10 in histone H3 (H3Ser10ph) levels, with an affectation of inflammatory pathways. The possible role of HCV fitness in infection-derived cellular epigenetic modifications is not known. [Methods]: Here we approach this question using HCV populations that display a 2.3-fold increase in general fitness (infectious progeny production), and up to 45-fold increase of the exponential phase of intracellular viral growth rate, relative to the parental HCV population. [Results]: We show that infection resulted in a HCV fitness-dependent, average decrease of the levels of H3Ser10ph, AURKB, and histone H4 tri-methylated at Lysine 20 (H4K20m3) in the infected cell population. Remarkably, the decrease of H4K20m3, which is a hallmark of cellular transformation, was significant upon infection with high fitness HCV but not upon infection with basal fitness virus. [Discussion]: Here we propose two mechanisms ─which are not mutually exclusive─ to explain the effect of high viral fitness: an early advance in the number of infected cells, or larger number of replicating RNA molecules per cell. The implications of introducing HCV fitness as an influence in virus-host interactions, and for the course of liver disease, are warranted. Emphasis is made in the possibility that HCV-mediated hepatocellular carcinoma may be favoured by prolonged HCV infection of a human liver, a situation in which viral fitness is likely to increase.The work at CBMSO was supported by grants SAF2014-52400-R from Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO), SAF2017-87846-R, BFU2017-91384-EXP from Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (MCIU), project 525/C/2021 from Fundació La Marató de TV3, PID2020-113888RB-I00 from Ministerio de Ciencia e Innovación, PI18/00210 and PI21/00139 from Instituto de Salud Carlos III, S2013/ABI-2906, (PLATESA from Comunidad de Madrid/FEDER) and S2018/BAA-4370 (PLATESA2 from Comunidad de Madrid/FEDER). This research work was also funded by the European Commission– NextGenerationEU (regulation EU 2020/2094), through the CSIC’s Global Health Platform (PTI Salud Global). CP is supported by the Miguel Servet program of the Instituto de Salud Carlos III (CP14/00121 and CPII19/00001) cofinanced by the European Regional Development Fund (ERDF). CIBERehd (Centro de Investigación en Red de Enfermedades Hepáticas y Digestivas) is funded by Instituto de Salud Carlos III. Institutional grants from the Fundación Ramón Areces and Banco Santander to the CBMSO are also acknowledged. The team at CBMSO belongs to the Global Virus Network (GVN). C. G.-C. is supported by predoctoral contract PRE2018-083422 from MCIU. The work at the UAM was supported by grant from Comunidad de Madrid IND2018/BMD9499. IF-R was supported by fellowships from Postgraduates studies from Universidad Autonoma de Madrid and from Ministerio de Educación Cultura y Deporte (MECD) FPU13/00945. The work at La Paz hospital was partially supported by grant PI12/02146 from “Fondo de Investigaciones Sanitarias”

La inhibición de la actividad Aurora quinasa B mediada por VHC regula la respuesta antiinflamatoria en las fases iniciales de la infección

Trabajo presentado en el XXXVII Congreso de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular (SEBBM), celbrado en Granada del 9 al 12 de septiembre de 2014.[Introducción] Los cambios epigenéticos, entre los que se encuentran las modificaciones covalentes de histonas, son cruciales en la inducción de inestabilidad genética asociada a enfermedades en humanos, incluyendo el desarrollo de fibrosis hepática y carcinoma hepatocelular. Sin embargo, se desconoce el papel que este tipo de modificaciones pueda tener en la evolución de la enfermedad hepática producida por el virus de la hepatitis C (VHC).[Objetivos] Estudiar las modificaciones covalentes de histonas inducidas por la infección por VHC y determinar los mecanismos moleculares implicados.[Métodos] Para determinar el papel del VHC en la inducción de cambios epigenéticos se utilizó un sistema de infección in vitro de VHC (VHCcc) sobre la línea celular Huh7.5. Alternativamente la región codificante de la proteína del core viral (genotipos 1a, 1b y 2a) se clonó en un vector de expresión eucariota con el que se realizaron ensayos de transfección transitoria sobre la línea celular Huh7.5 y en cultivos primarios de hepatocitos humanos. Las modificaciones de histonas se analizaron por Western Blot, utilizando anticuerpos específicos. Para determinar las actividades enzimáticas implicadas se ensayó el efecto de inhibidores específicos como el ZM443979 y ensayos de siRNA. La expresión de genes implicados en el control de la actividad inflamatoria, como NF-κB y COX-2, se determinó por RT-PCR cuantitativa.[Resultados] Hemos demostrado que el HCV a través de la proteína core inhibe la fosforilación del residuode Serina 10 de la histona H3 (H3Ser10ph), un marcador epigenético asociado a la regulación de la actividad transcripcional y la mitosis celular. Los ensayos con inhibidores de actividades enzimáticas implicadas en la fosforilación de histonas demostraron que el efecto sobre la H3Ser10 inducida por la proteína del core viral se inhibía en presencia de ZM443979, un inhibidor de la actividad Aurora quinasa B (AKB). Mediante ensayos de coinmunoprecipitación observamos una interacción directa entre la proteína del core viral y la AKB. La interacción con la proteína del core indujo una inhibición de la actividad quinasa de la AKB. Asociado a la inhibición de la actividad AKB se observó una inhibición de transcripción de NF-κB y COX-2, genes implicados en el control de la respuesta inflamatoria. La sobreexpresión de AKB revirtió este efecto y disminuyó la infectividad extracelular del virus, de manera opuesta la inhibición de la actividad de Aurora B aumentó la infectividad viral.[Conclusiones] La proteína del core del VHC interacciona con AKB inhibiendo su actividad quinasa y disminuyendo los niveles de fosforilación de la H3Ser10ph así como la expresión de NF-κB y COX-2, dos genes implicados en la regulación de la respuesta inflamatoria. Este mecanismo podría ser una nueva estrategia del VHC para asegurar su infectividad y persistencia en la célula huésped.N

Hepatitis C virus-mediated Aurora B kinase inhibition modulates inflammatory pathway and viral infectivity

Chronic hepatitis C is a leading cause of chronic liver disease, cirrhosis and hepatocellular carcinoma. DNA methylation and histone covalent modifications constitute crucial mechanisms of genomic instability in human disease, including liver fibrosis and hepatocellular carcinoma. The present work studies the consequences of HCV-induced histone modifications in early stages of infection. Methods Human primary hepatocytes and HuH7.5 cells were transiently transfected with the core protein of hepatitis C virus (HCV) genotypes 1a, 1b, and 2a. Infectious genotype 2a HCV in culture was also used. Results We show that HCV and core protein inhibit the phosphorylation of Serine 10 in histone 3. The inhibition is due to the direct interaction between HCV core and Aurora B kinase (AURKB) that results in a decrease of AURKB activity. HCV and core significantly downregulate NF-κB and COX-2 transcription, two proteins with anti-apoptotic and proliferative effects implicated in the control of the inflammatory response. AURKB depletion reduced HCV and core repression of NF-κB and COX-2 gene transcription and AURKB overexpression reversed the viral effect. AURKB abrogation increased HCV specific infectivity which was decreased when AURKB was overexpressed. Conclusions The core-mediated decrease of AURKB activity may play a role in the inflammatory pathway during the initial steps of viral infection, while ensuring HCV infectivityThis work was supported by grants BFU2009-11071 and BFU2011-23604 from Ministerio de Ciencia e Innovación, FIS: PI12/02146 and CIBERehd (Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Hepáticas y Digestivas) from Instituto de Salud Carlos III, Epistem Ltd and Fundación Ramón Areces. Dr Julie Sheldon was supported by a Juan de la Cierva contract from CSIC and Irene Francisco by a fellowship from Spanish Cancer Association (AECC) and Postgraduate studies from the Universidad Autónoma de Madri

Hepatitis C virus-mediated Aurora B kinase inhibition modulates inflammatory pathway and viral infectivity

[Background & Aims]: Chronic hepatitis C is a leading cause of chronic liver disease, cirrhosis and hepatocellular carcinoma. DNA methylation and histone covalent modifications constitute crucial mechanisms of genomic instability in human disease, including liver fibrosis and hepatocellular carcinoma. The present work studies the consequences of HCV-induced histone modifications in early stages of infection. [Methods]: Human primary hepatocytes and HuH7.5 cells were transiently transfected with the core protein of hepatitis C virus (HCV) genotypes 1a, 1b, and 2a. Infectious genotype 2a HCV in culture was also used. [Results]: We show that HCV and core protein inhibit the phosphorylation of Serine 10 in histone 3. The inhibition is due to the direct interaction between HCV core and Aurora B kinase (AURKB) that results in a decrease of AURKB activity. HCV and core significantly downregulate NF-κB and COX-2 transcription, two proteins with anti-apoptotic and proliferative effects implicated in the control of the inflammatory response. AURKB depletion reduced HCV and core repression of NF-κB and COX-2 gene transcription and AURKB overexpression reversed the viral effect. AURKB abrogation increased HCV specific infectivity which was decreased when AURKB was overexpressed. [Conclusions]: The core-mediated decrease of AURKB activity may play a role in the inflammatory pathway during the initial steps of viral infection, while ensuring HCV infectivity.This work was supported by grants BFU2009-11071 and BFU2011-23604 from Ministerio de Ciencia e Innovación, FIS: PI12/02146 and CIBERehd (Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Hepáticas y Digestivas) from Instituto de Salud Carlos III, Epistem Ltd and Fundación Ramón Areces. Dr Julie Sheldon was supported by a Juan de la Cierva contract from CSIC and Irene Francisco by a fellowship from Spanish Cancer Association (AECC) and Postgraduate studies from the Universidad Autónoma de Madrid.Peer Reviewe

Graphic narratives for rethinking the world: comics-oriented projects for an inverted classroom and collaborative learning

Proyecto consistente en la creación de un club de lectura de cómics de temáticas enmarcadas en la Agenda 2030 autogestionado por estudiantes de grado, máster y doctorado, y egresados, y la ejecución de talleres llevados a cabo por profesorado y estudiantes tanto en la Facultad de Filología como en facultades de Educación, además de encuentros con autores y posts en redes sociales.Oficina para la CalidadDepto. de Estudios Ingleses: Lingüística y LiteraturaDepto. de Estudios Románicos, Franceses, Italianos y TraducciónFac. de FilologíaFac. de EducaciónFac. de Ciencias de la InformaciónFALSEsubmitte