Zelfstudieopdracht: Endocytose
Welke capside eiwitten van HPV zijn beschreven en wat is hun rol?
- Capside-eiwit L1 (late protein 1):
Dit is een sterk geconvergeerd eiwit, dat de eerste binding aangaat met HPV, deze heeft immers een
lage affiniteit, waardoor het later doorgegeven kan worden.
- Capside-eiwit L2 (late protein 2):
Dit eiwit is specifieker en draagt bij aan oppervlakte cel-interacties. Een specifieke regio in het L2-eiwit
werd voorgesteld voor interactie met een celoppervlak molecuul na aanhechting van het virus aan een
primaire receptor. Dit eiwit zorgt als het ware voor een secundaire receptorbinding. Ook leidt leidt
capside-interactie met HSPG tot conformationele veranderingen die resulteren in de blootstelling van
de L2 amino terminus. Blootstelling van deze L2 N-terminus maakt toegang mogelijk tot de sterk
geconserveerde consensus-positie van furine convertase herkenningsplaats en daaropvolgende furine
splitsing wat essentieel is voor een succesvolle infectie. Bovendien is de L2 N-terminus essentieel voor
het L2 eiwit om een juiste conformatie aan te nemen binnen het geassembleerde kapsel.
In welke cellen van het epitheel dringt het HPV virus in en waarom is dit belangrijk?
Het binnendringen van de infectieuze HPV-deeltje gebeurt in de basale keratinocyten van het mucosale
epitheel. (Dit gebeurt na binding van vironen aan het basismembraan van het verstoorde epitheel.) Aangezien
de replicatie en de assemblage van het HPV vereist dat geïnfecteerde basale keratinocyten het stapsgewijze
differentiatieprogramma van het epitheel ondergaan, is de voortplanting van HPV in celkweek een grote
uitdaging. De productie van infectieuze virusdeeltjes of vironen was onmogelijk tot de ontwikkeling van de
organotypische vlotculturen op basis van keratinocyten met HPV-genen.
Beschrijf in je eigen woorden de rol van de extracellulaire matrix in de internalisatie van HPV.
HSPG, een celoppervlakreceptor, is de eerste hechtingsreceptor voor HPV's (Humaan Papilomma virussen) en
wordt vaak aangetroffen in de extracellulaire matrix (ECM) en op het oppervlak van de meeste cellen. Er is ook
aangetoond dat HPV-capsiden binden aan ECM-resident laminine-5,maar dit blijkt echter niet zo belangrijk te
zijn voor een productieve infectie. Bovendien lijkt het dat er een secundaire receptor betrokken is bij de
infectieuze binnenkomst van HPV na HSPG-interactie. De capsiden worden overgebracht naar de vermoedelijke
secundaire receptor op het celoppervlak, of er vindt een overdracht van primaire ECM-bindingsplaatsen naar
primaire bindingsplaatsen op het celoppervlak plaats. Capside-interactie met HSPG resulteert in een
conformatieverandering die op haar beurt resulteert in de blootstelling van een furine-splitsingsplaats. Na deze
splitsing komt door een bijkomende conformatieverandering de bindingsplaats voor de secundaire
celoppervlakreceptor bloot of verlaagt de affiniteit voor de primaire receptor, waardoor dit resulteert in de
overdracht aan de tweede receptor. Hierdoor wordt vervolgens de endocytose in gang gezet.
Dit proces is langzaam voor HPV en verloopt asynchroon over een periode van enkele uren, behalve voor de
niet-epitheliale cellen. De meeste liganden, waaronder de meeste virussen, worden snel geïnternaliseerd,
binnen minuten na de eerste receptorontmoeting en betrokkenheid. De reden voor de vertraagde kinetiek
voor HPV’s is onbekend, hoewel het opmerkelijk is dat syndecanen een langzame internalisatiesnelheid hebben
na ligandbinding. De initiële binding aan HSPG-kernen functioneert voornamelijk om de kritische stap van L2
proteolytische splitsing te vergemakkelijken die essentieel is voor een succesvolle infectie. Het kleine capside
eiwit L2 wordt gekliefd door furine op het celoppervlak op een consensus splitsingsplaats die geconserveerd is
onder alle papillomavirussen. Deze sequenties zijn ontoegankelijk op het oppervlak van rijpe virionen in
oplossing om te voorkomen dat antilichaamrespons van de gastheer op de geconserveerde epitopen te
voorkomen.
Welke capside eiwitten van HPV zijn beschreven en wat is hun rol?
- Capside-eiwit L1 (late protein 1):
Dit is een sterk geconvergeerd eiwit, dat de eerste binding aangaat met HPV, deze heeft immers een
lage affiniteit, waardoor het later doorgegeven kan worden.
- Capside-eiwit L2 (late protein 2):
Dit eiwit is specifieker en draagt bij aan oppervlakte cel-interacties. Een specifieke regio in het L2-eiwit
werd voorgesteld voor interactie met een celoppervlak molecuul na aanhechting van het virus aan een
primaire receptor. Dit eiwit zorgt als het ware voor een secundaire receptorbinding. Ook leidt leidt
capside-interactie met HSPG tot conformationele veranderingen die resulteren in de blootstelling van
de L2 amino terminus. Blootstelling van deze L2 N-terminus maakt toegang mogelijk tot de sterk
geconserveerde consensus-positie van furine convertase herkenningsplaats en daaropvolgende furine
splitsing wat essentieel is voor een succesvolle infectie. Bovendien is de L2 N-terminus essentieel voor
het L2 eiwit om een juiste conformatie aan te nemen binnen het geassembleerde kapsel.
In welke cellen van het epitheel dringt het HPV virus in en waarom is dit belangrijk?
Het binnendringen van de infectieuze HPV-deeltje gebeurt in de basale keratinocyten van het mucosale
epitheel. (Dit gebeurt na binding van vironen aan het basismembraan van het verstoorde epitheel.) Aangezien
de replicatie en de assemblage van het HPV vereist dat geïnfecteerde basale keratinocyten het stapsgewijze
differentiatieprogramma van het epitheel ondergaan, is de voortplanting van HPV in celkweek een grote
uitdaging. De productie van infectieuze virusdeeltjes of vironen was onmogelijk tot de ontwikkeling van de
organotypische vlotculturen op basis van keratinocyten met HPV-genen.
Beschrijf in je eigen woorden de rol van de extracellulaire matrix in de internalisatie van HPV.
HSPG, een celoppervlakreceptor, is de eerste hechtingsreceptor voor HPV's (Humaan Papilomma virussen) en
wordt vaak aangetroffen in de extracellulaire matrix (ECM) en op het oppervlak van de meeste cellen. Er is ook
aangetoond dat HPV-capsiden binden aan ECM-resident laminine-5,maar dit blijkt echter niet zo belangrijk te
zijn voor een productieve infectie. Bovendien lijkt het dat er een secundaire receptor betrokken is bij de
infectieuze binnenkomst van HPV na HSPG-interactie. De capsiden worden overgebracht naar de vermoedelijke
secundaire receptor op het celoppervlak, of er vindt een overdracht van primaire ECM-bindingsplaatsen naar
primaire bindingsplaatsen op het celoppervlak plaats. Capside-interactie met HSPG resulteert in een
conformatieverandering die op haar beurt resulteert in de blootstelling van een furine-splitsingsplaats. Na deze
splitsing komt door een bijkomende conformatieverandering de bindingsplaats voor de secundaire
celoppervlakreceptor bloot of verlaagt de affiniteit voor de primaire receptor, waardoor dit resulteert in de
overdracht aan de tweede receptor. Hierdoor wordt vervolgens de endocytose in gang gezet.
Dit proces is langzaam voor HPV en verloopt asynchroon over een periode van enkele uren, behalve voor de
niet-epitheliale cellen. De meeste liganden, waaronder de meeste virussen, worden snel geïnternaliseerd,
binnen minuten na de eerste receptorontmoeting en betrokkenheid. De reden voor de vertraagde kinetiek
voor HPV’s is onbekend, hoewel het opmerkelijk is dat syndecanen een langzame internalisatiesnelheid hebben
na ligandbinding. De initiële binding aan HSPG-kernen functioneert voornamelijk om de kritische stap van L2
proteolytische splitsing te vergemakkelijken die essentieel is voor een succesvolle infectie. Het kleine capside
eiwit L2 wordt gekliefd door furine op het celoppervlak op een consensus splitsingsplaats die geconserveerd is
onder alle papillomavirussen. Deze sequenties zijn ontoegankelijk op het oppervlak van rijpe virionen in
oplossing om te voorkomen dat antilichaamrespons van de gastheer op de geconserveerde epitopen te
voorkomen.
