Insertion of double furin cleavage sites in sendai virus fusion protein mimics the syncytial and attachment protein-independent properties of respiratory syncytial virus

Resumen

Los paramixovirus requieren para su entrada en la célula diana la fusión entre las membranas de la célula y el virus. La infección por paramixovirus también produce la fusión de células entre sí, dando lugar a células grandes multinucleadas (sincitios). Ambos tipos de fusión son mediados por la proteína viral de fusión (F), que para su activación requiere que se produzca un procesamiento proteolítico en un sitio de corte de carácter básico. Al igual que la mayoría de los paramixovirus, la fusión mediada por la proteína de fusión del virus Sendai (F_SeV) requiere coexpresión de la proteína de unión al receptor (HN), que se une a residuos de ácido siálico en la superficie celular. Por el contrario, la proteína de fusión del virus respiratorio sincitial (F_RSV) puede producir fusión de membranas en ausencia de la glicoproteína viral de unión al receptor (G). La proteína de fusión F_RSV es única entre los paramixovirus, ya que posee dos sitios de corte multibásicos, separados por una región de 27 aminoácidos (pep27). En este trabajo se han construido una serie de mutantes quiméricos de F_SeV en los que se han insertado uno o los dos sitios de corte de F_RSV y diversas regiones del pep27. La inserción de los dos sitios de corte de F_RSV en F_SeV promovió un aumento de la fusión de células transfectadas y una reducción en la dependencia de la proteína de unión HN para la formación de sincitios. A la vista de los resultados obtenidos en células transfectadas, se procedió al rescate de virus Sendai recombinantes (rSeV), que expresan proteínas F mutantes que tienen uno o los dos sitios de corte de F_RSV. Todos los rSeV con sitios de corte mutados tuvieron una estabilidad térmica reducida, y los mutantes con el doble sitio de procesamiento mostraron un fenotipo hiperfusogénico en células infectadas. Además, los mutantes rSeV con dos sitios de corte mostraron menor dependencia de la interacción de HN con ácido siálico para la infección, imitando así la capacidad específica de RSV para fusionar e infectar células en ausencia de la proteína de unión al receptor. Por lo tanto, estos resultados sugieren que la presencia de dos sitios de corte mutlibásicos representa una estrategia para regular la activación de una proteína de fusión de paramixovirus en ausencia de la proteína de unión al receptor.