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ES2313848B1 - Nuevos peptidos antivirales que impiden la union del virus a dlc8. - Google Patents

Nuevos peptidos antivirales que impiden la union del virus a dlc8. Download PDF

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ES2313848B1 ES200702792A ES200702792A ES2313848B1 ES 2313848 B1 ES2313848 B1 ES 2313848B1 ES 200702792 A ES200702792 A ES 200702792A ES 200702792 A ES200702792 A ES 200702792A ES 2313848 B1 ES2313848 B1 ES 2313848B1
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Abstract

Nuevos péptidos antivirales que impiden la unión del virus a DLC8.
Un elevado número de agentes patógenos de origen viral se sirven de la maquinaria de transporte intracelular basada en la dineína en algún momento de su ciclo infectivo. La presente invención consiste en una nueva terapéutica antiviral consistente en bloquear las infecciones víricas producidas por aquellos virus que utilizan el sistema de la dineína (DLC8) mediante mecanismos de interferencia con el uso que los virus hacen de dicha proteína celular, bien mediante antagonistas de la función de la dineína o por bloqueo de la interacción entre la proteína vírica y la proteína celular.

Description

Nuevos péptidos antivirales que impiden la unión del virus a DLC8.
Campo de la invención
Los virus son parásitos intracelulares que requieren de la integridad de ciertas funciones celulares para que su ciclo replicativo dentro de las células pueda realizarse con éxito. La dineína ha demostrado tener un papel relevante en distintos pasos de la infección de virus tan distintos como el virus de la rabia, el virus Herpes simple humano tipo I o el virus de la inmunodeficiencia humana. La dineína es una proteína motora microtubular, que interviene en la internalización y el transporte intracelular ligado a microtúbulos y es moduladora de varias vías de traducción de señales intracelulares, entre otras funciones. Los virus utilizan la dineína para su internalización y transporte intracelular, para la formación de la factoría vírica donde se van a producir los nuevos viriones y para la regulación de las señales intracelulares necesarias en la coordinación de estos y otros procesos. Hemos demostrado, con uno de estos modelos virales, que el interferir este sistema supone el bloqueo de la infección lo que proporciona la prueba de principio para una nueva estrategia antiviral que constituye el objeto de la presente invención.
Antecedentes de la invención
La base de este nuevo procedimiento terapéutico se ha desarrollado a través del estudio de las interacciones de tipo proteína de origen viral - proteína de origen celular, que son una fuente de conocimiento de nuevas dianas terapéuticas. Hemos identificado los dominios de interacción de algunas de las proteínas implicadas y esta información ha sido utilizada para el diseño de péptidos que son la prueba de principio de antagonistas del par de proteínas que interaccionan o, al menos, de una de las dos.
En concreto, hemos encontrado que la proteína del virus de la Peste porcina africana (VPPA) p54, que está externamente expuesta en la partícula vírica interacciona con una proteína celular que forma parte del complejo motor microtubular basado en la dineína y cuya función está relacionada esencialmente con el transporte intracelular.
Está interacción se encontró empleando el sistema de doble híbrido en levaduras, para buscar en una genoteca de macrófago porcino posibles proteínas de interacción de la proteína vírica p54 [1]. La secuencia codificante para p54 (gen E183L) se encuentra incluida en la secuencia completa del aislado BA71V, depositada en la base de datos del NCBI con número de acceso U18466. Los clones obtenidos e identificados como positivos se secuenciaron para descubrir que contenían la secuencia codificante completa de la cadena ligera de la dineína de 8 kilodaltons (kDa), llamada DLC8, LC8, DLC1, DNLC1 o PIN (proteína inhibidora de la sintetasa del oxido nítrico neuronal). La secuencia codificante para dicha cadena en Sus scrofa se encuentra depositada en la base de datos del NCBI con el número AF436777. Posteriormente este resultado fue corroborado utilizando otro tipo de técnicas entre las que figuran la cromatografía de afinidad, inmunoprecipitación y colocalización de ambos componentes en los mismos compartimentos celulares mediante microscopía confocal. Los resultados obtenidos confirmaron la interacción entre p54 y DLC8, demostrando además la especificidad de ésta [1].
DLC8 es una proteína con una secuencia aminoacídica altamente conservada entre especies evolutivamente muy distantes (desde nematodos al hombre), lo que ya sugiere la relevancia de la función de esta proteína en las células [2, 3]. Las dineínas citoplásmicas son una familia de motores moleculares que conducen a lo largo de los microtúbulos cargas muy diferentes. Se encargan del transporte de vesículas y organelas desde el exterior de la célula al interior, a la zona nuclear o perinuclear (tráfico hacia el polo negativo de los microtúbulos). Son grandes complejos multiproteicos, constituidos por de una a tres cadenas pesadas con una cabeza globular y actividad ATPasa que son las responsables de generar la energía necesaria para producir movimiento. Unidas a estas cadenas pesadas se encuentra un número variable de cadenas intermedias y de cadenas ligeras. Estas últimas son las responsables de interaccionar directamente con la carga a transportar. Se han descrito, hasta la fecha, siete familias de cadenas ligeras, entre las que podemos encontrar a DLC8. DLC8 se encuentra dispuesta como un dímero in vivo, lo que permite la existencia de dos lugares idénticos de unión a diferentes péptidos entre ambos monómeros.
Con respecto a la proteína celular, DLC8 presenta dos tipos de lugares preferencias de unión con las proteínas celulares con las que interacciona. Uno de los motivos 1) (Lys/Arg)XThrThr (siendo X un amino ácido cualquiera) es el que se encuentra uniendo DLC8 con la cadena intermedia de la dineína, con la molécula proapoptótica Bim, los factores de transcripción Kid1 y Swallow y algunas proteínas virales de diverso origen. Este sitio de unión está localizado en un cañón hidrofóbico entre los dos dímeros de la molécula de DLC8. El segundo motivo es: Gly(Ile/val)GlnValAsp es el que une DLC8 con la oxido nítrico sintetasa neuronal (nNOS) o con la proteína de skafolding neuronal.
Diversos virus utilizan la cadena ligera de la dineína en distintas etapas de su ciclo infectivo en el interior de la célula huésped, por lo que las estrategias antivirales objeto de la presente invención tratan de bloquear la infección de dichos virus por interferencia con el uso que los virus hacen de la dineína celular, es decir bloqueando bien su función o bien los sitios de unión que permiten a las distintas proteínas de origen vírico el utilizar la dineína. La presente invención pone de manifiesto por primera vez que el bloqueo de la función de esta molécula mediante péptidos cuya secuencia comprende o consiste en, la totalidad o una secuencia parcial correspondiente al dominio de unión con DLC8. La invención se ejemplifica mediante péptidos obtenidos de la secuencia de p54 del VPPA y que impiden que la infección se complete, siendo la base para una terapéutica antiviral.
Leyendas de las figuras
Figura 1: Esquema de infección viral de células e inhibición de dicha infección por acción de los péptidos de la invención. 1.- Células Vero cultivadas a una densidad de 9x10^{4}/cm^{2} la noche anterior en DMEM 5%. 2.- Se añaden 300 \mul de soluciones con diferentes péptidos en el rango 0 a 100 \muM en DMEM SC durante 1 h a 37ºC para internalización de los péptidos. 3.- Infección con 1 \muf/cel. de BA71V. 4.- Adsorción de 2 h a 37ºC. 5.- Eliminación del virus residual con 2 lavados con 11 ml de DMEM SC. 6.- Transcurso de la infección desde 6 a 18 h post-infección en DMEM + péptidos. 7.- Detección de células infectadas; Observación del efecto citopático del cultivo celular; Análisis de proteínas virales tempranas 8p30) y tardías (p72) por Western Blot.
Figura 2: Visualización de la internalización del péptido antiviral COVA2 marcado con fluoresceína, a diferentes concentraciones (5, 25, 50 y 100 \muM), en células Vero, mediante microscopía de fluorescencia.
Figura 3: Visualización por microscopía convencional de la inhibición del efecto citopático de VPPA en presencia de concentraciones crecientes de péptidos antivirales (RS27 y PS19) en las columnas 1 y 2, controles (RS28 y SS20) en las columnas 3 y 4 y en ausencia de péptidos en la columna 5.
Figura 4: Histograma de porcentajes de reducción de células Vero infectadas con VPPA (ordenadas), preincubadas con concentraciones crecientes (5, 25, 50 y 100 \muM) de péptido antiviral COVA2 o péptido control RS28 (abcisas).
Figura 5: Histograma de reducción de síntesis de proteínas virales de VPPA medido por Western Blot (ordenadas), en presencia de concentraciones crecientes (25, 50 y 100 \muM) de péptido antiviral COVA1 (abcisas). Gris: proteína temprana p30; Negro: proteína tardía p72.
Descripción de la invención
Recientes trabajos, llevados a cabo por nuestro grupo de investigación empleando técnicas de resonancia magnética nuclear (RMN) con ambas proteínas (p54 y DLC8) producidas en sistemas heterólogos, han proporcionado datos que han permitido conocer en detalle dicha interacción. Se han identificado aquellos residuos de DLC8 que se modifican en el espectro HSQC característico de la DLC8, y que por lo tanto están involucrados en la interacción con p54. Estos residuos serían los siguientes: Trp54, Lys9, Ser88, Asn6l, Asn23, Asn33, Gly59, Ser86, Arg60, Glu15, y Tyr75.
La presente invención demuestra que la interacción proteína vírica - dineína es crítica para el transporte intracelular del virus desde la membrana hasta la zona perinuclear (en la zona correspondiente al organizador de microtúbulos o MTOC, donde se produce la mayor acumulación de DLC8 en la células sanas) y que en el caso de la infección por el VPPA, es donde se sitúa la factoría vírica y se sintetizan las proteínas víricas para ser ensambladas y dar origen a nuevos viriones.
Para identificar aquellos residuos concretos requeridos para la unión de la proteína vírica a dineína, se realizó un mareo fino del sitio de unión por expresión de varios fragmentos truncados de la proteína p54, que revelaron que la zona de unión a DLC8 está localizada en el extremo carboxi- terminal de la proteína p54, y que los 13 aminoácidos comprendidos entre Tyr149 y Thr161 (TyrThrThrThrValThrThrGlnAsnThrAlaSerGlnThr) son suficientes para que se mantenga dicha interacción. Dentro de estos 13 residuos, resultan críticos los 5 últimos. Se identificaron aquellos cambios o sustituciones puntuales de estos seis aminoácidos que mantenían o abolían la interacción. Recientemente, los estudios realizados empleando RMN, mencionados anteriormente, han permitido demostrar en nuestro laboratorio que es posible impedir la unión de p54 a DLC8, añadiendo previamente a DLC8 un péptido que represente la secuencia de interacción TyrThrThrThrValThrThrGlnAsnThrAlaSerGlnThr existente en p54.
Una realización preferida de la presente invención consiste en dificultar el uso de la dineína por los virus durante la infección, mediante la utilización de una secuencia de una proteína vírica, o parte de ella, para dificultar la infección, en algunos casos por saturación de los sitios de unión de la proteína celular mediante péptidos antivirales antagonistas de la unión proteína viral - dineína. Dentro de dichos péptidos la invención se ha probado en el tratamiento de células de cualquier origen con secuencias peptídicas que intervengan en la interacción de las proteínas víricas con la cadena ligera de la dineína, por ejemplo aquellas que contengan los 13 aminoácidos: TyrThrThrThrValThrThr
GlnAsnThrAlaSerGlnThr, incluyendo los cambios de aminoácidos conservativos en esa secuencia y los análogos de secuencia de distintos virus animales o análogos funcionales a este péptido. Mediante una técnica de pepscan, se ha ensayado la unión de diferentes péptidos de origen viral con respecto a su capacidad para unirse a DLC8 [10] y se ha podido determinar que secuencias tales como las que figuran a continuación son adecuadas para dicha unión. Son motivos que contienen con frecuencia un residuo Gln (Q), con frecuencia, con un residuo T (Thr) contiguo en la
secuencia:
-
El motivo TyrAlaSerGlnThr de la proteína p54 del virus de la Peste porcina africana
-
El motivo TyrSerThrGlnThr de la glicoproteína de unión del virus respiratorio sincitial
-
El motivo LysSerThrGlnThr de la proteína P del virus de la rabia y del virus Mokola, de la helicasa del virus del herpes simplex humano, de la proteasa de adenovirus, o del entomopoxvirus A. moorei.
-
El motivo LysGlnThrGlnThr de la proteína E4 del virus del papiloma humano o de la polimerasa del virus vaccinia.
-
El motivo LysGlnThrGlnThr del gen U19 del herpes virus humano
-
El motivo ArValMetGlnLeu de la proteína de la cápside del virus coxackie humano, etc.
Esta aproximación metodológica de la presente invención también incluye cualquier tratamiento de células de cualquier origen con secuencias peptídicas que comprendan alguna de las secuencias anteriores o con cambios de aminoácidos conservativos en dichas secuencias. Se incluyen todas las transformaciones conservativas de esas secuencias y todos los mecanismos conocidos en la actualidad encaminados a vehicular estos péptidos al interior de las células, por ejemplo: Cualquiera de los péptidos unidos a secuencias translocadoras al interior de la célula, liposomas o cualquier otro vehículo que sirva para internalizar dichos péptidos en la célula (vectores, etc.). El tratamiento con péptidos tiene como objeto saturar los motivos de unión a dineína en los virus que utilizan el transporte ligado a dineína preincubándolos con la cadena ligera de dineína, la proteína DLC8, o cualquier secuencia de aminoácidos contenida en la misma, o cualquier péptido que contengan los motivos (Lys/Arg)XThrThr o Gly(lle/val)GlnValAsp, o con las propias secuencias peptídicas con cambios de aminoácidos conservativos [10]. Se definen cambios conservativos aquéllos que no cambien la carga o la conformación de la proteína. Asimismo, la invención comprende cualquiera de los péptidos anteriores unidos a otras secuencias peptídicas, péptidos translocadores, etc., o suministrados junto a liposomas y otros vehículos para internalizar los péptidos en la célula y en general los sistemas de vehiculación conocidos en la actualidad para células de cualquier origen.
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Descripción detallada de la invención
Una realización preferida de la invención consiste en composiciones antivirales que comprenden un compuesto capaz de inhibir la unión del virus, o una proteína del mismo, a la proteína DLC8, opcionalmente, con cualquier vehículo o excipiente farmacéuticamente aceptable. Más particularmente la invención describe composiciones antivirales a base de péptidos. Dentro de las diferentes infecciones de origen viral susceptibles de ser tratadas con las composiciones de la invención se encuentran aquéllas causadas por alguno de los siguientes virus: VPPA, virus del papiloma humano, adenovirus, entomopoxvirus A. moorei, virus vaccinia, virus respiratorio sincitial, virus coxackie humano, virus de la rabia, virus del Herpes simple humano, virus Mokola o el virus del SIDA.
De una forma más concreta se prefieren péptidos que comprendan alguna de las siguientes secuencias: (Lys/Arg)XThrThr; Gly(Ile/Val)GlnValAsp; TyrThrThrThrValThrThrGlnAsnThrAlaSerGlnThr; LysSerThrGlnThr; ThrSerThr
GlnThr; ArgValMetGlnLeu, LysGlnThrGlnThr, ArgSerThrGlnThr, AsnThrAlaSerGlnThr, o una secuencia análoga a cualquiera de las anteriores con cambios conservativos en al menos uno de sus amino ácidos.
Una realización también preferida de la presente invención es aquélla en que el péptido contiene además una cola de Argininas en su extremo N-terminal para incrementar su internalización en la célula, preferentemente de 8 Argininas.
Ejemplos concretos de composición antiviral son aquéllas que contienen un péptido seleccionado entre: COVA1, COVA2, PEP1, PEP3 o PS19.
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Otra realización preferida de la presente invención es un método de selección de compuestos antivirales y de evaluación de su eficacia caracterizado por:
a)
Preincubar o premezclar un virus con un compuesto que comprenda la secuencia de DLC8, una secuencia parcial de DLC8 o una secuencia análoga a DLC8 obtenida por sustitución conservativa de al menos un amino ácido
b)
Poner en contacto un cultivo celular con el virus incubado o mezclado previamente de la etapa a)
c)
Detectar y cuantificar el nivel de infección vírica en el interior de la célula al cabo de un tiempo
d)
Comparar dicho nivel de infección vírica con el alcanzado en un cultivo celular infectado con el virus sin preincubar o premezclar con el compuesto de la etapa a)
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Una última realización de la invención consiste en un método de selección de compuestos antivirales y de evaluación de su eficacia caracterizado por:
a)
Preincubar o premezclar un cultivo celular con un compuesto capaz de unirse a DLC8
b)
Poner en contacto el virus con el cultivo celular incubado o mezclado previamente en la etapa a)
c)
Detectar y cuantificar el nivel de infección vírica en el interior de la célula al cabo de un tiempo
d)
Comparar dicho nivel de infección vírica con el alcanzado en un cultivo celular infectado con el virus, sin preincubar o premezclar con el compuesto capaz de unirse a DLC8
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A continuación se propone un ejemplo que sirve para ilustrar la invención sin que deba ser considerado como limitativo del alcance de la misma. El ejemplo Nº 1 ilustra una estrategia empleada para inhibir exclusiva y específicamente la función de la dineína celular, afectando así al normal progreso del ciclo infectivo de estos virus.
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Ejemplo Nº 1
Inhibición de la infección por el Virus de la peste porcina africana (VPPA) mediante péptidos que impiden la interacción entre p54 y la cadena ligera de la dineína celular de 8 kDa (DLC8) 1.1. Materiales 1.1.1 Líneas celulares y medios de cultivo utilizados
A lo largo de este ejemplo se ha utilizado la línea celular Vero como modelo. Las infecciones y ensayos de internalización de péptidos se desarrollaron en esta línea celular establecida, aneuploide y de crecimiento indefinido en cultivo. Deriva del riñón de mono verde africano adulto (Cercopithecus) y fue obtenida a través de la European Collection of Cell Cultures (ECACC), depositada con el número 84113001. Su morfología es de tipo fibroblasto y fue utilizada siempre en un número de pases menor de 20, manteniéndose congelados y alicuotados en nitrógeno líquido hasta su uso. Esta línea celular fue cultivada empleado medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM, Lonza), suplementado con 5% de suero bovino fetal (SBF, Lonza) inactivado durante 30 minutos a 56ºC, 4 mM glutamina (Invitrogen), 200 UI/ml de penicilina y 100 mM estreptomicina (Invitrogen). Las condiciones de cultivo de las células fueron 37ºC y una atmósfera de 5% de CO_{2}. De rutina estas células fueron subcultivadas 1:6 en dos ocasiones a la semana, creciendo en frascos de cultivo Easy-T-Flasks de 75 cm^{2} recubiertos de Nunclon®
(Nunc).
El medio de cultivo DMEM fue suplementado de diversas maneras atendiendo a las necesidades del ensayo en particular. Así, nos referimos a DMEM SC cuando fue utilizado sin antibióticos, glutamina ni SBF. Referimos DMEM 2% cuando el porcentaje de SBF se adiciona en este porcentaje manteniendo el resto de aditivos en las concentraciones mencionadas en el párrafo anterior.
Para los plaqueos en agarosa se utilizó medio de Dulbecco 2X (Gibco).
1.1.2. Aislados virales utilizados
El aislado del virus de la Peste porcina africana utilizado en los ensayos de inhibición de la infección fue el BA71V, adaptado a crecer en la línea celular Vero [4]. El stock viral fue conservado en alícuotas de 100 \mul a - 80ºC en medio DMEM suplementado con 15% de suero bovino fetal. En el momento de su uso las alícuotas necesarias fueron descongeladas rápidamente en baño a 37ºC y mantenidas en hielo.
1.1.3. Material fungible utilizado
\bullet
Criotubos de 1 ml de capacidad (Nalgene) para conservar alicuotados los aislados virales y mantener a línea celular Vero en nitrógeno líquido.
\bullet
Micropipetas (Gilson) con capacidades máximas de 1000, 200 y 20 \mul.
\bullet
Puntas de micropipeta (Arc) con filtro y libres de RNasas, para evitar posibles contaminaciones, de 1000, 200 y 20 \mul de capacidad.
\bullet
Tubos de 1.5 ml de capacidad (Eppendorf) libres de RNAsas.
\bullet
Placas de cultivo celular multipocillo de 4, 6, 12 y 24 pocillos (Nunc).
\bullet
Cubreobjetos redondos de 12 mm de diámetro (Gever Labs).
\bullet
Portaobjetos convencional rectangular (Gever Labs).
\bullet
Membrana de nitrocelulosa para proteínas de 9 x 7 cm (GE Healthcare).
\bullet
Panel Whatman de 9 x 7 cm.
1.1.4. Anticuerpos y cromógenos utilizados
\bullet
Anticuerpo monoclonal anti-p30: desarrollado en el laboratorio del Dr. Jose Angel Martínez Escribano, reconoce y detecta de manera específica la proteína temprana p30 del VPPA.
\bullet
Anticuerpo policlonal anti-DLC8 obtenido en conejos inmunizados con la proteína DLC8 unida a 10 residuos de Histidina expresada en el sistema heterólogo de E. coli y posteriormente purificada. Generado en nuestro laboratorio.
\bullet
Anticuerpo monoclonal anti-\alpha tubulina (Sigma).
\bullet
Anticuerpo monoclonal anti-p72 (anti-p73): comercializado por Ingenasa, reconoce y detecta de manera específica la proteína estructural tardía mayoritaria p72 o p73 del VPPA.
\bullet
Anticuerpo anti IgG de ratón conjugado al fluorocromo Alexa 594 (Molecular Probes).
\bullet
Anticuerpo anti IgG de conejo conjugado al fluorocromo Alexa 488 (Molecular Probes).
\bullet
Anticuerpo anti IgG de ratón conjugado a peroxidasa HRP (GE Healthcare).
\bullet
Anticuerpo anti IgG de conejo conjugado a peroxidasa HRP (GE Healthcare).
1.1.5. Otros reactivos.
\bullet
Triton X-100 (Sigma).
\bullet
Tween 20. (Sigma).
\bullet
Buffer fosfato (PBS).
\bullet
BSA, Albúmina de suero bovino (Sigma).
\bullet
Reactivo de quimioluminiscencia ECL (GE Healthcare).
\bullet
Agua libre de RNAsas (Ambion).
\bullet
Solución RNAseZAP (Ambion) para eliminar actividad RNAse de las superficies y materiales de trabajo.
\bullet
ProLong, reactivo de montaje para conservar la fluorescencia (Invitrogen).
\bullet
Hoechst 3332 (Sigma) como agente cromógeno intercalante de ácidos nucleicos.
\bullet
B-mercaptoetanol, SDS, Tris base (Sigma).
\bullet
NP-40 (Fluka).
\bullet
NaCl (Duchefa biochemicals).
\bullet
Agarosa de bajo punto de fusión ultra pura (Invitrogen).
1.1.6. Péptidos utilizados
Se diseñaron diferentes péptidos conteniendo el motivo de unión a DLC8 previamente descrito en la proteína del VPPA p54 y otra serie de péptidos de secuencia irrelevante para usar como controles negativos (péptidos RS27 y SS20). Todos ellos se encuentran descritos en la Tabla nº 1. En algunos péptidos se incluyeron algunas modificaciones como las siguientes:
\bullet
Adición de 8 residuos de arginina (R) en el extremo N-terminal, con el fin de incrementar la internalización del péptido en la célula [6] (RS27; RS28; COVA1; COVA2; PEP3; PEP1).
\bullet
Conjugación a fluoresceína en el extremo N-terminal para su directa visualización directa por microscopía de fluorescencia (COVA2; PEP3; PEP1).
\bullet
Sustitución de residuos concretos para facilitar la disolución del péptido y evitar su agregación (COVA1, COVA2, PEP1 y PEP3).
\bullet
Sustitución de residuos dentro del motivo ThrAlaSerGlnThr por otros que mantienen la capacidad de p54 de interaccionar con DLC8 (PEP3) [1].
Todos los péptidos empleados a lo largo del presente ejemplo fueron sintetizados por Sigma-Genosys. La purificación de los mismos se llevó a cabo por HPLC obteniendo en todos los casos un grado de pureza superior al 90%. Una vez sintetizados y purificados los péptidos se recibieron en el laboratorio como un liofilizado.
TABLA nº 1 Relación de péptidos utilizados en el Ejemplo 1
1
1.2. Métodos 1.2.1. Manipulación de los péptidos
Atendiendo a su peso molecular (ver Tabla nº 1) los péptidos fueron resuspendidos en el volumen de H_{2}O con un grado de pureza mQ y estéril correspondiente, para obtener una solución madre a una concentración de 5 mM. Se prestó especial atención para evitar turbidez en la solución y siempre se utilizaron puntas con filtro para evitar posibles contaminaciones cruzadas. Se realizaron alícuotas de 20 \mul y se conservaron a -80ºC hasta el momento de su uso. Para usarlos su descongelación fue lenta, en hielo.
Las soluciones de trabajo con los péptidos se realizaron a partir de las soluciones madre en medio DMEM SC en el rango de concentraciones 0 - 100 \muM, siempre en condiciones de esterilidad y justo antes de su adición al cultivo celular para evitar su degradación.
1.2.2. Bloqueo de la interacción p54-DLC8 mediante péptidos en cultivo celular
Se cultivaron 9 x 10^{4} células Vero en placas de 24 pocillos la noche anterior al experimento. A la mañana siguiente se lavaron las células en DMEM SC y se sustituyó el medio existente por 300 \mul de las soluciones conteniendo los diferentes péptidos en diferentes concentraciones. La incubación de las células con los péptidos tuvo lugar durante 1 hora a 37ºC y 5% CO_{2}, transcurridos los cuales se procedió a infectar las células con el VPPA. Para infectar las células se retiró el medio de cultivo existente y se sustituyó por 350 \mul/pocillo 2% conteniendo la cantidad de virus correspondiente para obtener una multiplicidad de infección de 1 unidad formadora de placa (ufp) por célula. Se dejo transcurrir la infección hasta el momento deseado a 37ºC y 5% CO_{2}, Transcurrido el periodo de adsorción (2 h a 37ºC) se eliminó el virus residual lavando 2 veces con DMEM SC y finalmente se dejaron las células en 300 \mul de DMEM SC fresco conteniendo las correspondientes concentraciones de péptidos. Se dejó transcurrir la infección a 37ºC el tiempo deseado en cada experimento, dependiendo del parámetro de la infección a analizar. De forma esquemática se representa este proceso en la Figura 1.
1.2.3. Detección de células infectadas por el VPPA mediante inmunofluorescencia indirecta (IFI)
La detección de células infectadas por el VPPA en células previamente expuestas a los diferentes péptidos se realizó a las 6 horas post-infección. Las técnicas de IFI empleadas para detectar por inmunofluorescencia aquellas células infectadas por el VPPA fueron convencionales. De modo resumido, se lavaron las células con 1 ml de PBS antes de ser fijadas con una solución de PBS-paraformaldehído al 3.8% a temperatura ambiente durante 10 minutos. Se eliminó a continuación el paraformaldehído residual lavando 3 veces las células con 1 ml de PBS. La permeabilización de las membranas celulares se realizó empleando PBS-Triton X-100 al 0.2% durante 15 minutos a temperatura ambiente. Tras otros 3 lavados con PBS, las células se incubaron a 37ºC en solución de bloqueo (PBS-BSA al 3%) durante 45 minutos. Como antígeno viral a detectar se eligió la proteína temprana del VPPA p30 [5] y su detección se llevó a cabo mediante el anticuerpo anti-p30 diluido en PBS 1:200 durante 1 hora a 37ºC. Se lavaron las células 3 veces con PBS y se incubaron durante 30 minutos a temperatura ambiente con una solución con anticuerpo anti-IgG de ratón diluido 1:300 en PBS. Se lavaron las células en PBS y se incorporó finalmente un marcaje de núcleos con Hoechst 3332. Finalmente los coverslips conteniendo las células se montaron sobre portaobjetos empleando Prolong como medio de montaje. Las preparaciones se observaron en un microscopio de fluorescencia convencional (Leica) para contabilizar el número de células positivas para el antígeno viral p30.
1.2.4. Análisis de la síntesis de proteínas virales por western blot durante la infección por el VPPA
Las proteínas virales objeto de análisis fueron la proteína del VPPA temprana p30 expresada durante las fases iniciales de la infección [5] y la proteína p72 (en ocasiones también denominada p73) expresada durante la fase tardía de la infección [7, 8]. El western blot se llevó a cabo sobre las células, que se lavaron con 1 ml de PBS frío, antes de ser recogidas en 50 \mul de buffer de extracción de proteínas RIPA helado (NaCl 150 mM, \beta-mercaptoetanol 5 mM, NP40 1%, SDS 1% y Tris-HCl pH=8 50 mM). Se incubaron a 4ºC con agitación orbital durante 20 minutos para solubilizar las proteínas y a continuación se centrifugaron a 12.000 rpm en centrífuga de mesa a 4ºC durante 10 minutos. Se descartaron los precipitados y se recogieron los sobrenadantes, que se guardaron a -70ºC hasta su análisis por western blot.
Las muestras se descongelaron en hielo y se cuantificó la cantidad de proteína de las diferentes muestras por el método de Bradford. 20 \mug de proteína total desnaturalizada a 100ºC durante 5 minutos fueron separados mediante electroforesis en geles de acrilamida:bis-acrilamida al 15% durante 90 minutos a 100 V constantes. Las proteínas separadas se transfirieron a una membrana de nitrocelulosa durante 90 minutos a 100 V constantes en presencia de buffer de transferencia (Tris-Glicina, Metanol 20%). La membrana se bloqueó en presencia de 50 ml de PBS-leche desnatada en polvo al 5% a temperatura ambiente durante un mínimo de 1 hora con agitación orbital. A continuación la membrana se hibridó con 10 ml del anticuerpo policlonal anti-DLC8 diluido 1:50 en PBS durante 1 hora a temperatura ambiente con agitación. Transcurrido este tiempo la membrana se lavó 3 veces con 20 ml de PBS-Tween 0.05% a temperatura ambiente durante 15 minutos en cada ocasión. La incubación con el anticuerpo secundario anti-IgG de conejo conjugado a peroxidasa y diluido 1:4000 en PBS duró 1 h a temperatura ambiente con agitación. Finalizada ésta las membranas se lavaron otras 3 veces con PBS-Tween 0.005% durante 15 minutos en cada ocasión. Finalmente la detección mediante quimioluminiscencia empleando ECL se realizó siguiendo de manera convencional las instrucciones del fabricante.
Como muestra de partida a analizar se utilizaron extractos de proteína soluble total procedentes de células Vero expuestas o no a los diferentes péptidos y posteriormente infectadas o no con el VPPA durante 16 horas.
Como anticuerpos primarios se utilizaron en membranas independientes el anticuerpo monoclonal anti-p30 diluido 1:100 en PBS y el anticuerpo monoclonal anti-p72 diluido 1:2000 en PBS. Las incubaciones de las membranas con ambos anticuerpos tuvo una duración de 1 hora a temperatura ambiente con agitación orbital.
Como anticuerpo secundario se utilizó en ambos casos el anticuerpo anti-IgG de ratón conjugado a peroxidasa.
Finalmente se realizó el densitometrado de la reacción de quimioluminiscencia para cuantificar y relativizar la cantidad de proteína existente en cada banda detectada.
1.2. Resultados 1.2.1. Internalización de los péptidos en las células Vero
En la bibliografía se describe que la adición de residuos de Arginina en los extremos de un péptido incrementa de manera significativa la penetración de éstos al interior celular. Con dicho fin, esta modificación se incorporó al diseño de nuestros péptidos en el extremo N-terminal. Para comprobar que los péptidos diseñados se internalizasen con eficacia al interior celular se incorporó un marcaje de fluoresceína en el extremo N-terminal. El péptido COVA2 reúne este conjunto de características, incluyendo el motivo de unión a DLC8 previamente descrito en p54, por lo que se utilizó para visualizar directamente la internalización en células Vero.
Como se puede observar en la Figura 2, el péptido fue eficientemente internalizado, pudiendo ser detectado fácilmente por microscopia de fluorescencia directa, incluso 6 h después de su adición.
Las concentraciones de péptido COVA2 óptimas resultaron ser 50 y 100 \muM, sin observar grandes diferencias entre ambas concentraciones. 25 \muM de COVA2 pudieron ser detectados, aunque con mayor dificultad que en las concentraciones mayores, y sin embargo concentraciones menores, es decir por debajo de 5µM no pudieron apenas ser detectados por microscopía de fluorescencia.
1.2.2. Inhibición de la infección por el VPPA mediante péptidos que bloquean la unión p54-DLC8
Tal y como se detalla en la sección de métodos de este ejemplo, se infectaron con 1 ufp/célula del VPPA monocapas de células Vero que previamente fueron expuestas a los diferentes péptidos. La infección se dejó transcurrir en presencia del péptido y se analizaron los siguientes parámetros de la infección para comprobar el efecto inhibidor de los péptidos en cuestión.
1.2.2.1. Efecto de los péptidos sobre el efecto citópatico característico de la infección por el VPPA
La infección por el VPPA produce un efecto citópatico sobre las células infectadas muy característico y fácilmente detectable por microscopía convencional. Comienza temprano tras la infección y desemboca finalmente en el redondeamiento del contorno celular, la progresiva vacuolización intracelular y el desprendimiento de la superficie a la cual se encontraba adherida la célula infectada [9].
Observamos la presencia o ausencia de efecto citópatico generalizado a las 18 horas post-infección en cultivos de células Vero donde la infección progresó en presencia de los diferentes péptidos. De este modo se pudo constatar la inhibición del efecto citópatico en aquellos cultivos celulares incubados con los péptidos que contenían en su secuencia el motivo de unión a DLC8 junto la secuencia de argininas para facilitar su entrada al interior celular. Por el contrario aquellas células expuestas a los péptidos controles o bien sin la secuencia de argininas desarrollaron un efecto citópatico semejante al observado en las células control donde la infección se desarrolló de un modo normal.
Como se puede observar en la Figura 3, el grado de efecto citópatico observado fue directamente proporcional a la concentración de péptido empleada. Así, las concentraciones del péptido PS19 inhibieron el efecto citópatico totalmente en el rango de concentraciones que oscila entre 25 y 100 \muM, pero concentraciones inferiores a 25 \muM no resultaron efectivas a la hora de inhibir el efecto citopático.
En la siguiente tabla se resume la capacidad de inhibición del efecto citópatico para los diferentes péptidos ensayados y sus correspondientes concentraciones.
TABLA nº 2
2
Además el péptido que contiene el motivo de unión a DLC8 con aquellas modificaciones que permiten mantener intacta dicha capacidad de interacción también se mostró eficaz a la hora de inhibir el efecto citopático en la infección.
1.2.2.2. Efecto de los péptidos sobre el porcentaje de células infectadas
Se analizó el efecto inhibidor de los péptidos contabilizando el número de células infectadas por el VPPA (positivas para el antígeno p30). Para ello se incubaron las células en presencia de diferentes concentraciones de los péptidos inhibidores y controles como se detalla en la sección de métodos del presente ejemplo.
Como se puede observar en la Figura 4, la incubación con el péptido COVA2 previa a la infección resultó en una drástica reducción el porcentaje de células infectadas, al comparar con los datos obtenidos en células incubadas con el péptido control RS28. Además esta reducción fue proporcional a las concentraciones de COVA2 empleadas.
1.2.2.3. Efecto de los péptidos sobre la síntesis de proteínas virales
Se analizó la síntesis de proteínas del VPPA tempranas y tardías por western blot empleando anticuerpos específicos. Así se pudo observar que tanto la síntesis de proteínas virales tempranas (p30) y tardías (p72) disminuye en modo dependiente de dosis cuando la infección por el VPPA transcurre en presencia del péptido COVA1. Además dicha reducción es dependiente de la dosis de COVA1 añadida al cultivo celular (Fig. 5).
Estos resultados concuerdan perfectamente con los resultados obtenidos anteriormente y demuestran que se puede inhibir la infección por el VPPA empleando péptidos con el motivo de unión a DLC8 existente en p54 y que impide la interacción entre ambas proteínas. Esta inhibición se refleja en una inhibición del efecto citopático, una reducción drástica de las células infectadas y una reducción significativa en la síntesis de proteínas virales.
Bibliografía
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10. Martínez-Moreno, M. et al., Recognition of novel viral sequences that associate with the dynein light chain LC8 identified through a pepscan technique. FEBS Letters 2003. 544: 262-267.
<110> INIA
\vskip0.400000\baselineskip
<110> ALGENEX
\vskip0.400000\baselineskip
<120> NUEVOS PÉPTIDOS ANTIVIRALES QUE IMPIDEN LA UNIÓN DEL VIRUS A DLC8
\vskip0.400000\baselineskip
<130> P-01707
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 18
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 19
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SINTÉTICO
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> PS19
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
7
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 27
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SINTÉTICO
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> RS27
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
8
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 20
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SINTÉTICO
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> SS20
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 3
9
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 28
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SINTÉTICO
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> RS28
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
10
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 28
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SINTÉTICO
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> COVA1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 5
11
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 28
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SINTÉTICO
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> COVA2
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 6
12
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 28
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SINTÉTICO
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> PEP3
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 7
13
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 28
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> SINTÉTICO
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> PEP1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 8
14
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 9
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> ARTIFICIAL
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> PÉPTIDO SINTÉTICO
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> VARIANTE
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<223> /NOTA=Arg
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> VARIANTE
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (2)..(2)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Xaa puede ser cualquier aminoácido natural.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 9
\hskip1cm
100
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 10
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> ARTIFICIAL
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> PÉPTIDO SINTÉTICO
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> VARIANTE
\vskip0.400000\baselineskip
<222> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<223> /NOTA=Val
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 10
\hskip1cm
101
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 14
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> ARTIFICIAL
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> PÉPTIDO SINTÉTICO
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 11
\hskip1cm
15
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> ARTIFICIAL
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> PÉPTIDO SINTÉTICO
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 12
\hskip1cm
102
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> ARTIFICIAL
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> PÉPTIDO SINTÉTICO
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 13
\hskip1cm
16
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 14
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PÉPTIDO
\vskip0.400000\baselineskip
<213> ARTIFICIAL
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> PÉPTIDO SINTÉTICO
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 14
\hskip1cm
17
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 15
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 5
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<212> PÉPTIDO
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<213> ARTIFICIAL
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<220>
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<223> PÉPTIDO SINTÉTICO
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<400> 15
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18
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<210> 16
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<211> 5
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<212> PÉPTIDO
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<213> ARTIFICAL
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<400> 16
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<210> 17
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<212> PÉPTIDO
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<213> ARTIFICIAL
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<223> PÉPTIDO SINTÉTICO
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20
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<212> PÉPTIDO
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<213> ARTIFICIAL
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<223> PÉPTIDO SINTÉTICO
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21

Claims (9)

1. Composición antiviral que comprende un péptido capaz de inhibir la unión de los virus o una proteína de los mismos a la proteína DLC8 caracterizada porque el péptido comprende una secuencia seleccionada entre: SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17, o cualquier secuencia análoga a alguna de las anteriores con cambios conservativos en al menos un amino ácido.
2. Composición antiviral, según la reivindicación 1, que además comprende cualquier vehículo o excipiente farmacéuticamente aceptable.
3. Composición antiviral según la reivindicación 1 ó 2 útil en el tratamiento de las infecciones atribuibles a un virus seleccionado entre: VPPA, virus del papiloma humano, adenovirus, entomopoxvirus A. moorei, virus vaccinia, virus respiratorio sincitial, virus coxackie humano, virus de la rabia, virus del Herpes simple humano, virus Mokola o el virus del SIDA.
4. Composición antiviral según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizada porque el péptido comprende la secuencia SEQ ID NO: 18 o comprende una secuencia análoga a la anterior con cambios conservativos en al menos un amino ácido y la infección viral a tratar es causada por VPPA.
5. Composición antiviral según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizada porque el péptido contiene además una cola de Argininas en su extremo N-terminal para incrementar su internalización en la célula.
6. Composición antiviral según la reivindicación 5 en que la cola consta de 8 Argininas.
7. Composición antiviral según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada por consistir en un péptido seleccionado entre: SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 7 o SEQ ID NO: 1.
8. Método de selección de compuestos antivirales y de evaluación de su eficacia caracterizado por:
a)
Preincubar o premezclar un virus con un compuesto que comprenda una secuencia peptídica capaz de unirse a DLC8, una secuencia parcial de la misma o una secuencia análoga obtenida por sustitución conservativa de al menos un amino ácido de la secuencia capaz de unirse a DLC8 o de una secuencia parcial de la misma
b)
Poner en contacto un cultivo celular con el virus incubado o mezclado previamente de la etapa a)
c)
Detectar y cuantificar el nivel de infección vírica en el interior de la célula al cabo de un tiempo
d)
Comparar dicho nivel de infección vírica con el alcanzado en un cultivo celular infectado con el virus sin preincubar o premezclar con el compuesto de la etapa a).
9. Método de selección de compuestos antivirales y de evaluación de su eficacia caracterizado por:
a)
Preincubar o premezclar un cultivo celular con un compuesto capaz de unirse a DLC8
b)
Poner en contacto el virus con el cultivo celular incubado o mezclado previamente en la etapa a)
c)
Detectar y cuantificar el nivel de infección vírica en el interior de la célula al cabo de un tiempo
d)
Comparar dicho nivel de infección vírica con el alcanzado en un cultivo celular infectado con el virus, sin preincubar o premezclar con el compuesto capaz de unirse a DLC8.
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