Ruolo delle proteine di membrana E1/E2 di HCV nei processi di
danno cellulare
Studi sulle proprietà patogenetiche delle proteine di membrana di HCV (E1/E2), con
l’utilizzazione di vari sistemi di espressione proteica e replicazione del genoma virale,
hanno portato alla scoperta di nuove funzioni della proteina di superficie E1, la cui
espressione in sistemi procariotici è in grado di modificare la permeabilità della
membrana plasmatica e indurre lisi cellulare (1-4). L’alterazione della permeabilità è
principalmente dovuta a due domini transmembrana della E1 la cui composizione in
amino acidi idrofobici interrotti da residui basici è strettamente conservata in tutti i
genotipi HCV (5). La mappatura dei residui coinvolti nella funzione della proteina ha
portato all’identificazione di specifiche mutazioni di significato rilevante alla luce
della progettazione di molecole che possano bloccare la funzioni di E1 nel ciclo di
replicazione virale (5,6). La possibilità che la proteina E1 modifichi equilibri ionici
critici per la normale crescita cellulare, alterando la permeabilità di membrane
intracellulari è stata valutata nei sistemi eucariotici Baculovirus/cellule d’insetto e
linee di origine epatica HepG2 rispettivamente infettati o trasfettati con vettori
esprimenti la proteina E1, il dominio C-terminale, il mutante deleto e proteine
strutturali del virus (core, E2). I dati ottenuti hanno messo in evidenza citotossicità
diretta del dominio idrofobico C-terminale, in quanto la sua espressione è in grado di
indurre morte cellulare ed attivazione di un processo apoptotico (7,8). L’applicazione
di sistemi più complessi, quali linee cellulari tetraciclina- inducibili esprimenti le tre
proteine strutturali core, E1, E2 e repliconi di HCV a genoma intero in linee cellulari
di origine epatica, ha permesso di studiare fenomeni legati alla replicazione virale
quali l’induzione di stress ossidativo di importanza patogenetica rilevante come
sostenuto da numerosi studi clinici (9).
Pubblicazioni
1. Ciccaglione AR, Marcantonio C, Costantino A, Equestre M, Geraci A, Rapicetta
M. Hepatitis C virus E1 protein induces modification of membrane
permeability in E. coli cells. Virology 1998; 250:1-8.
2. Ciccaglione AR, Marcantonio C, Equestre M, Jones IM, Rapicetta M. Secretion
and purification of HCV E1 protein forms as glutathione-S-transferase
fusion in the baculovirus insect cell system. Virus Res 1998; 55:157-65.
3. Ciccaglione AR, Marcantonio C, Costantino A, Equestre M, Rapicetta M.
Characterization of channel activity of HCV E1 protein. First research
project on Viral Hepatitis: Etiopathogenesis and Diagnosis (1997-1999). M
Rapicetta (Ed) Rapporti ISTISAN 1/00, 2000.
4. Ciccaglione AR, Marcantonio C, Costantino A, Equestre M, Geraci A, Rapicetta
M. Expression and membrane association of hepatitis C virus envelope 1
protein. Virus Genes 2000; 21:223-6.
5. Ciccaglione AR, Costantino A, Marcantonio C, Equestre M, Geraci A, Rapicetta
M. Mutagenesis of hepatitis C virus E1 protein affects its membranepermeabilizing activity. J Gen Virol 2001; 82:2243-50.
6. Ciccaglione AR, Rapicetta M. A new channel protein from virus: the E1
protein of HCV. Curr Top Virol 2003; 3:147-53.
7. Ciccaglione AR, Marcantonio C, Costantino A, Equestre M, Rapicetta M.
Expression of HCV E1 protein in baculovirus-infected cells: effects on cell
viability and apoptosis induction. Intervirology 2003; 46:121-6.
8. Ciccaglione AR, Marcantonio C, Tritarelli E, Equestre M, Magurano F,
Costantino A, Nicoletti L, Rapicetta M. The transmembrane domain of
hepatitis C virus E1 glycoprotein induces cell death. Virus Res 2004; 104:1-9.
9. Ciccaglione AR, Marcantonio C, Costantino A, Tritarelli E, Marcantonio C,
Equestre M, Marziliano N, Rapicetta M. Activation of endoplasmic reticulum
stress apoptosis by HCV proteins. Arch Virol (in press).
