Mutagenese da proteina HBx do virus da hepatite B e estudo da interação com RNA e proteinas humanas

Orientador: Jorg Kobarg Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: A hepatite B constitui um grave problema de saúde pública. Dados epidemiológicos estimam que aproximadamente 350 milhões de pessoas são portadores do vírus da hepatite B (HBV). Admite-se que a infecção evolui para a cura em média 95% dos casos, entretanto nos portadores crônicos a infecção pode evoluir para cirrose e carcinoma hepatocelular (HCC). Há um crescente acúmulo de evidências que relaciona a proteína HBx do HBV ao desenvolvimento do HCC. A maioria dos estudos sobre a função da proteína HBx sugere que ela é uma proteína reguladora de funções pleiotrópicas com a capacidade de induzir o crescimento tumoral. Isso é possivelmente devido à sua capacidade de interagir com uma vasta gama de proteínas celulares. No presente estudo investigamos os aspectos moleculares da estrutura e função da proteína HBx e os resultados foram contextualizados no processo de transformação celular. Observamos pela primeira vez a capacidade da proteína HBx em se ligar ao RNA contendo seqüências ricas em adenina e uracila (AU), que são presentes em alguns proto-oncogenes como c-myc e c-fos. A geração de proteínas truncadas permitiu mapear a região de interação entre HBx e RNA. Realizamos ensaios de mutação sítio-dirigida em HBx e substituímos todas as cisteínas por serinas. Nossos resultados sugerem que as cisteínas na proteína HBx são de menor importância para a sua interação com o RNA e com as proteínas humanas p53 e RXR. Descobrimos ainda uma nova proteína humana que interage com HBx: E4F. Este fator de transcrição humano está relacionado com o controle do ciclo celular, com a segregação cromossômica e com a embriogênese. Ensaios em leveduras e in vitro mostraram que HBx selvagem, bem como as suas formas mutadas, foram capazes de interagir e regular a função de E4F, indicando um possível novo mecanismo para a transformação celular e a regulação da transcrição viral, uma vez que E4F exibiu uma capacidade de interagir com a região ¿enhancer II¿ do genoma do HBV Abstract: Viral hepatitis is an important global public health problem. Epidemiological data show that worldwide 350 million people are chronically infected with the hepatitis B virus. About 95% of the infections cure spontaneously, but the chronically infected patients may develop liver cirrhosis or even hepatocellular carcinoma (HCC). A large body of evidence points to the viral onco-protein HBx as the principal cause for the cellular transformation. The majority of studies on HBx function suggest that it is a regulatory protein with pleiotropic functions and its capacity to induce tumor growth may be due to its ability to interact with a diverse array of cellular proteins. In the present study we investigated molecular and structural aspects of the function of the HBx protein in order to be able to shed light on the process of cellular transformation. We were able to demonstrate that HBx protein has the ability to bind to an AU-rich RNA sequences present in the mRNAs of certain proto-oncogenes such as c-myc and c-fos. The generation of truncated proteins allowed to map the region of interaction of HBx with the RNA. Furthermore, we performed site directed mutagenesis studies of HBx protein and substituted all of its cysteine residues with serines. Our data suggest that the cysteine residues in the HBx protein are of minor importance for its interaction with RNA, p53 and RXR proteins. Finally, we discovered in E4F a new human interacting protein partner for the HBx protein. The transcription factor E4F has been functionally implicated in the control of the cell cycle, the chromosomal segregation and embriogenesis. In studies using the yeast we further showed that wild-type HBx, as well as its mutated forms, can physically interact with the E4F protein and regulate its function. This indicates a possible new mechanism of cellular transformation and the regulation of the viral transcription, since the human protein E4F demonstrated the capacity to bind to the enhancer II region of the HBV genome Doutorado Bioquímica Doutor em Biologia Funcional e Molecular