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# Biologie# Microbiologie

Le rôle de PRMT1 dans le cycle de vie du HPV

Enquête sur comment PRMT1 influence le VPH et ses implications potentielles sur le cancer.

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Les papillomavirus humains, ou HPVs, sont de tout petits virus qui peuvent infecter la peau et les muqueuses des humains. Ces virus sont assez communs et se transmettent principalement par contact sexuel. Certains types de HPVs peuvent causer des problèmes de santé et sont responsables d'environ 5 % de tous les cancers dans le monde. Le cancer du col de l'utérus est l'un des cancers les plus connus associés aux HPV, avec près de 250 000 cas signalés chaque année. D'autres cancers liés aux HPV incluent ceux de l'anus, du vagin, de la vulve et de la gorge.

Comment fonctionnent les HPVs

Les HPVs ont besoin des cellules hôtes dans notre corps pour se reproduire. Quand HPV infecte des cellules de la peau ou des muqueuses, ça fait que les cellules grandissent plus que d'habitude et les empêche de mûrir correctement. Cette croissance anormale peut parfois mener à un cancer au fil du temps.

Le cycle de vie du HPV peut être compris en trois étapes clés. D'abord, une fois que le virus entre dans les cellules basales de la peau, il commence à exprimer certains gènes viraux qui l'aident à s'installer et à se reproduire. Ensuite, le virus doit rester dans ces cellules en division active un certain temps pour persister. Des protéines clés produites par le virus aident à maintenir sa présence dans ces cellules. Enfin, au fur et à mesure que les cellules de la peau commencent à se différencier, le virus passe à une étape où il peut produire de nouvelles particules virales pour infecter d'autres cellules.

Le rôle de PRMT1 dans le cycle de vie du HPV

En étudiant les interactions entre HPV et les cellules humaines, les chercheurs se sont concentrés sur une protéine spécifique appelée PRMT1. PRMT1 joue un rôle important dans divers processus cellulaires, y compris la façon dont les cellules réagissent à l'infection par le HPV. Quand HPV infecte les cellules, il a tendance à augmenter les niveaux de PRMT1, ce qui suggère que cette protéine pourrait aider le virus à s'établir et à maintenir sa présence dans les cellules hôtes.

Étudier PRMT1 et le HPV

Les chercheurs ont développé des techniques pour étudier comment PRMT1 interagit avec le HPV. Ils ont constaté que lorsque PRMT1 est inhibé ou réduit, cela affecte négativement les niveaux d'équilibre de plusieurs molécules d'ARN viral importantes. Cela signifie que sans une activité suffisante de PRMT1, le virus a du mal à maintenir les composants nécessaires à l'infection continue.

À travers diverses expériences, il a été démontré que l'inhibition de PRMT1 entraîne des changements dans l'expression de certains ARNm viraux spécifiques. La présence de PRMT1 est cruciale pour le traitement et la stabilité appropriés de ces produits d'ARN viral.

Les découvertes

Les scientifiques ont découvert que lorsque le HPV infecte les cellules hôtes, il augmente les niveaux de PRMT1 à chaque étape du cycle de vie viral. Cette augmentation de PRMT1 n'est pas juste un événement aléatoire ; cela semble être un mouvement stratégique du virus pour assurer sa survie et sa reproduction.

De plus, lorsque les chercheurs ont traité les cellules infectées avec des inhibiteurs de PRMT1, ils ont remarqué une réduction significative des niveaux de certains transcrits viraux spécifiques. Cela suggère que le HPV dépend de PRMT1 pour la production optimale de son ARN. Quand PRMT1 a été bloqué, le processus normal d'épissage de l'ARN viral a été perturbé.

Le rôle de l'épissage

L'épissage est un processus qui consiste à éditer l'ARN produit à partir de l'ADN pour créer des protéines fonctionnelles. Pour le HPV, l'épissage est crucial parce que le virus a besoin d'une variété de protéines pour différentes étapes de sa vie. Le génome du HPV est petit et la façon dont il code ses protéines est complexe. PRMT1 semble aider à s'assurer que l'épissage de l'ARN du HPV se déroule correctement.

Dans les traitements qui inhibaient PRMT1, les chercheurs ont découvert que les introns (régions non codantes) étaient conservés dans l'ARN au lieu d'être éliminés. Cet épissage incorrect entraîne la production d'ARN viral inutilisable, ce qui peut diminuer la capacité du virus à prospérer.

La dégradation médiée par les nonsense et son importance

Un autre mécanisme en jeu s'appelle la dégradation médiée par les nonsense (NMD). C'est un processus cellulaire qui identifie les ARNm défectueux et les cible pour destruction. Quand l'épissage n'est pas bien fait, le NMD peut cibler ces transcrits défectueux. Les chercheurs ont découvert que lorsque PRMT1 était inhibé, certains transcrits viraux étaient plus susceptibles d'être dégradés par le NMD.

Cela souligne à quel point PRMT1 est essentiel non seulement pour l'épissage de l'ARN viral mais aussi pour promouvoir la stabilité de ces transcrits. Quand PRMT1 est inhibé, l'ARN du HPV perd de sa stabilité et est plus susceptible d'être détruit, ce qui nuit à la capacité du virus à se reproduire efficacement.

Implications pour le cancer et le traitement

Les implications de ces découvertes sont significatives, surtout pour comprendre comment les HPVs contribuent au développement du cancer. Étant donné que PRMT1 joue un rôle crucial dans le cycle de vie du HPV, explorer des moyens d'inhiber cette protéine pourrait mener à de nouvelles stratégies thérapeutiques contre les cancers liés aux HPV.

En ciblant PRMT1, il pourrait être possible de perturber le cycle viral et de rendre le virus moins capable de causer des infections ou de favoriser la croissance tumorale. Comprendre ces mécanismes offre de l'espoir pour développer de meilleurs traitements et mesures préventives contre les maladies liées aux HPV.

Conclusion

En résumé, les HPVs représentent un problème de santé publique important en raison de leur association avec divers cancers. L'interaction entre le HPV et les protéines des cellules hôtes, notamment PRMT1, est vitale pour comprendre comment le virus agit dans le corps humain. Les chercheurs découvrent comment PRMT1 facilite la réplication virale et la stabilité à travers des processus comme l'épissage des ARNm et le NMD.

La recherche continue dans ce domaine sera essentielle pour lutter efficacement contre le HPV, ouvrant la voie à des traitements potentiels qui peuvent limiter l'impact de ce virus sur la santé humaine. Explorer la relation complexe entre les virus et les mécanismes cellulaires hôtes est important non seulement pour le HPV mais aussi pour d'autres virus qui ont évolué pour échapper aux réponses immunitaires de leurs hôtes.

Source originale

Titre: PRMT1 Modulates Alternative Splicing to Enhance HPV18 mRNA Stability and Promote the Establishment of Infection

Résumé: Only persistent HPV infections lead to the development of cancer. Thus, understanding the virus-host interplay that influences the establishment of viral infection has important implications for HPV biology and human cancers. The ability of papillomaviruses to establish in cells requires the strict temporal regulation of viral gene expression in sync with cellular differentiation. This control primarily happens at the level of RNA splicing and polyadenylation. However, the details of how this spatio-temporal regulation is achieved still need to be fully understood. Until recently, it has been challenging to study the early events of the HPV lifecycle following infection. We used a single-cell genomics approach to identify cellular factors involved in viral infection and establishment. We identify protein arginine N-methyltransferase 1 (PRMT1) as an important factor in viral infection of primary human cervical cells. PRMT1 is the main cellular enzyme responsible for asymmetric dimethylation of cellular proteins. PRMT1 is an enzyme responsible for catalyzing the methylation of arginine residues on various proteins, which influences processes such as RNA processing, transcriptional regulation, and signal transduction. In this study, we show that HPV18 infection leads to increased PRMT1 levels across the viral lifecycle. PRMT1 is critical for the establishment of a persistent infection in primary cells. Mechanistically, PRMT1 inhibition leads to a highly dysregulated viral splicing pattern. Specifically, reduced PRMT1 activity leads to intron retention and a change in the E6 and E7 expression ratio. In the absence of PRMT1, viral transcripts are destabilized and subject to degradation via the nonsense-mediated decay (NMD) pathway. These findings highlight PRMT1 as a critical regulator of the HPV18 lifecycle, particularly in RNA processing, and position it as a potential therapeutic target for persistent HPV18 infections.

Auteurs: David E.J. Williams, Kelly King, Robert Jackson, Franziska Kuehner, Christina Arnoldy, Jaclyn N. Marroquin, Isabelle Tobey, Amy Banka, Sofia Ragonese, Koenraad Van Doorslaer

Dernière mise à jour: 2024-09-28 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.26.614592

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.26.614592.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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