Abstract Hepatitis E virus (HEV) infection is the most common cause of acute viral hepatitis worldwide. Hepatitis E is usually asymptomatic and self-limiting but it can become chronic in immunocompromised patients and is associated with increased fulminant hepatic failure and mortality rates in pregnant women. HEV genome encodes three proteins including the ORF2 protein that is the viral capsid protein. Interestingly, HEV produces 3 isoforms of the ORF2 capsid protein which are partitioned in different subcellular compartments and perform distinct functions in the HEV lifecycle. Notably, the infectious ORF2 (ORF2i) protein is the structural component of virions, whereas the genome-free secreted and glycosylated ORF2 proteins likely act as a humoral immune decoy. Here, by using a series of ORF2 capsid protein mutants expressed in the infectious genotype 3 p6 HEV strain as well as chimeras between ORF2 and the CD4 glycoprotein, we demonstrated how an Arginine-Rich Motif (ARM) located in the ORF2 N-terminal region controls the fate and functions of ORF2 isoforms. We showed that the ARM controls ORF2 nuclear translocation, promoting regulation of host antiviral responses. This motif also regulates the dual topology and functionality of ORF2 signal peptide, leading to the production of either cytosolic infectious ORF2i or reticular non-infectious glycosylated ORF2 forms. It serves as maturation site of glycosylated ORF2 by cellular proteases, and promotes ORF2-host cell membrane interactions. The identification of ORF2 ARM as a unique central regulator of the HEV lifecycle uncovers how viruses settle strategies to condense their genetic information and hijack cellular processes. Author summary Hepatitis E virus (HEV) is the major cause of acute viral hepatitis worldwide. Although infection with HEV is usually self-resolving, it can cause up to 30% mortality in pregnant women in the third trimester. There is no specific treatment nor universal vaccine to fight against HEV. In our study, we focused on the HEV ORF2 capsid protein which is produced as different forms that perform distinct functions in the HEV lifecycle. The infectious ORF2i form is the structural component of virions, while the other forms likely act as an immune decoy. Herein, we deciphered the molecular determinants of ORF2 multifunctionality. We identified an Arginine-Rich Motif (ARM) located in the ORF2 N-terminal region that controls the subcellular localization, the fate and functions of ORF2 forms. It also promotes ORF2-host cell interactions. Our observations highlight the ORF2 ARM as a unique central regulator of ORF2 addressing that finely controls the HEV lifecycle.

Hepatitis E Virus (HEV) genome encodes three proteins including the ORF2 protein that is the viral capsid protein. Recently, we developed an efficient HEV cell culture system and demonstrated that this virus produces three different forms of its capsid protein: (i) the ORF2i form (infectious/intracellular) which is the form associated with the infectious particles, (ii) the ORF2g (glycosylated ORF2) and ORF2c (cleaved ORF2) forms that are massively secreted glycoproteins not associated with infectious particles, but are the major antigens present in HEV-infected patient sera. The ORF2 protein sequence contains three highly conserved potential N-glycosylation sites (N1, N2 and N3). Although ORF2 protein is the most characterized viral protein, its glycosylation status and the biological relevance of this post-translational modification is still unclear. In the present study, we constructed and extensively characterized a series of ORF2 mutants in which the three N-glycosylation sites were mutated individually or in combination. We demonstrated that the ORF2g/c protein is N-glycosylated on N1 and N3 sites but not on the N2 site. We showed that N-glycosylation of ORF2 protein does not play any role in replication and assembly of infectious HEV particles. We found that glycosylated ORF2g/c forms are very stable proteins which are targeted by patient antibodies. During our study, we also demonstrated that the ORF2i protein is translocated into the nucleus of infected cells. In conclusion, our study led to new insights into the molecular mechanisms of ORF2 expression.

Abstract BACKGROUND Schistosoma mansoni histone deacetylase 8 (SmHDAC8 ) is a privileged target for drug discovery. Invalidation of its transcription by RNAi leads to impaired survival of the worms in infected mice and its inhibition causes cell apoptosis and death. To determine why it is a promising therapeutic target the study of the currently unknown cellular signaling pathways involving this enzyme is essential. Protein partners of SmHDAC8 have been identified by yeast two-hybrid (Y2H) cDNA library screening and by mass spectrometry (MS) analysis. Among these partners we characterized SmRho1, the schistosome orthologue of human RhoA GTPase, which is involved in the regulation of the cytoskeleton. In this work, we validated the interaction between SmHDAC8 and SmRho1 and explored the role of the lysine deacetylase in cytoskeletal regulation. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS We characterized two isoforms of SmRho1, SmRho1.1 and SmRho1.2. Co-IP/Mass Spectrometry analysis identified SmRho1 partner proteins and we used two heterologous expression systems (Y2H assay and Xenopus laevis oocytes) to study interactions between SmHDAC8 and SmRho1 isoforms. To confirm SmHDAC8 and SmRho interaction in adult worms and schistosomula, we performed co-immunoprecipitation (Co-IP) experiments and additionally demonstrated SmRho1 acetylation using a Nano LC-MS/MS approach. A major impact of SmHDAC8 in cytoskeleton organization was documented by treating adult worms and schistosomula with a selective SmHDAC8 inhibitor or using RNAi followed by confocal microscopy. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE Our results suggest that SmHDAC8 is involved in cytoskeleton organization via its interaction with the SmRho1.1 isoform. A specific interaction between SmHDAC8 and the C-terminal moiety of this isoform was demonstrated, and we showed that SmRho1 is acetylated on lysine K136. SmHDAC8 inhibition or knockdown using RNAi caused massive disruption of schistosomula actin cytoskeleton. A specific interaction between SmRho1.2 and SmDia suggested the existence of two signaling pathways that could regulate cytoskeleton organization via the two SmRho1 isoforms. Author summary Schistosoma mansoni is the major parasitic platyhelminth species causing intestinal schistosomiasis, for which around 200 million people are in need of treatment. Currently one drug, praziquantel, is the treatment of choice and its use in mass treatment programs, rendered imperative the development of new therapeutic agents. As new potential targets, we have focused on lysine deacetylases, and in particular Schistosoma mansoni histone deacetylase 8 (SmHDAC8). Previous studies showed that invalidation of the transcription of SmHDAC8 by RNAi led to the impaired survival of the worms after the infection of mice. The analysis of the 3D structure of SmHDAC8 by X-ray crystallography showed that the catalytic domain structure diverges significantly from that of human HDAC8 and this was exploited to develop novel anti-schistosomal drugs. Biological roles of SmHDAC8 are unknown. For this reason, we previously characterized its protein partners and identified the schistosome orthologue of the human RhoA GTPase, suggesting the involvement of SmHDAC8 in the modulation of cytoskeleton organization. Here, we investigated the interaction between SmHDAC8 and SmRho1 and identified two SmRho1 isoforms (SmRho1.1 and SmRho1.2). Our study showed that SmHDAC8 is indeed involved in schistosome cytoskeleton organization.

Abstract Hepatitis E virus (HEV) is the major cause of acute hepatitis worldwide. HEV is a positive-sense RNA virus expressing 3 open reading frames (ORFs). ORF1 encodes the ORF1 non– structural polyprotein, the viral replicase which transcribes the full-length genome and a subgenomic RNA that encodes the structural ORF2 and ORF3 proteins. The present study is focused on the replication step with the aim to determine whether the ORF1 polyprotein is processed during the HEV lifecycle and to identify where the replication takes place inside the host cell. As no commercial antibody recognizes ORF1 in HEV-replicating cells, we aimed at inserting epitope tags within the ORF1 protein without impacting the virus replication efficacy. Two insertion sites located in the hypervariable region were thus selected to tolerate the V5 epitope while preserving HEV replication efficacy. Once integrated into the infectious full-length Kernow C-1 p6 strain, the V5 epitopes did neither impact the replication of genomic nor the production of subgenomic RNA. Also, the V5-tagged viral particles remained as infectious as the wildtype particles to Huh-7.5 cells. Next, the expression pattern of the V5-tagged ORF1 was compared in heterologous expression and replicative HEV systems. A high molecular weight protein (180 kDa) that was expressed in all 3 systems and that likely corresponds to the unprocessed form of ORF1 was detected up to 25 days after electroporation in the p6 cell culture system. Additionally, less abundant products of lower molecular weights were detected in both in cytoplasmic and nuclear compartments. Concurrently, the V5-tagged ORF1 was localized by confocal microscopy inside the cell nucleus but also as compact perinuclear substructures in which ORF2 and ORF3 proteins were detected. Importantly, using in situ hybridization (RNAScope®), positive and negative-strand HEV RNAs were localized in the perinuclear substructures of HEV-producing cells. Finally, by simultaneous detection of HEV genomic RNAs and viral proteins in these substructures, we identified candidate HEV factories.