The importance of MHC for Rous sarcoma virus and Marek's disease virus—Some Payne‐ful considerations

Abstract

In contrast to mammals, there are several viral diseases for which resistance and susceptibility are determined by particular chicken MHC haplotypes. At least one reason for this is that mammals express a multigene family of class I molecules, while common chicken haplotypes express only one class I molecule at high levels. We have determined the peptide‐binding motifs for the some dominantly‐expressed chicken class I molecules and found that they can explain the outcome of infections with the classic transforming retrovirus, Rous sarcoma virus (RSV). We have also found that the level of cell‐surface expression of chicken class I molecules varies between MHC haplotypes, and that this correlates inversely with the MHC‐determined resistance reported for classical Marek's disease virus (MDV). In this paper we consider two difficulties with these explanations. First, we examine the question of why the response to RSV depends on the MHC haplotype while the response to avian leukosis viruses (ALVs) does not. It would appear that the v‐src gene present in RSV but not ALVs is responsible, and we find that, of three peptides derived from the v‐src protein that bind the class I molecule of the resistant line CB, two differ quite significantly in sequence from the normal c‐src protein sequence. Second, we examine the issue of resistance and susceptibility to MDV due to genes outside of the MHC. It is possible that such genes interact with the class I genes in the MHC, which puts the recent observation that a gene on chicken chromosome I that determines resistance and susceptibility to MDV may be the natural killer (NK) locus in an attractive perspective.

Résumé

Contrairement aux mammifères, il y a plusiers maladies virales pour lesquelles la résistance et la sensibilité sont déterminées par des haplotypes particuliers du complexe majeur d'histocompatibilité (MHC) du poulet. Cela s'explique au moins par le fait que les mammifères expriment des molécules de classe I correspondant à des gènes différents, alors que les haplotypes de poulet expriment seulement une molécule de class I à des taux élevés. Les motifs des peptides correspondant à quelques molécules de classe I du poulet exprimées de façon dominante ont été déterminés et il a été mis en évidence qu'ils pouvaient expliquer les conséquences des infections par le virus du sarcome de Rous (RSV): rétrovirus transformant. Il a également été observé que le niveau d'expression des molécules de classe I du poulet à la surface des cellules variait en fonction des haplotypes du MHC et qu'il existait une corrélation inverse avec la résistance à la maladie de Marek classique déterminée par le MHC. Dans cet article sont présentées deux difficultés d'interprétation. Premièrement, il a été étudié la question selon laquelle la réponse au RSV dépend de l'haplotype du MCH alors que cela n'est pas le cas pour les virus leucosiques (ALVs). Il apparaîtrait que le gène v‐src présent dans le RSV mais pas dans les ALVs en est responsable, et que la séquence de deux des trois peptides dérivés de la protéine v‐src qui se lie avec la molécule de classe I de la lignée résistance CB diffère assez significativement de celle de la protéine normale c‐src.

Deuxièmement, le problème de la résistance et de la sensibilité au MDV dues aux gènes autres que ceux du MHC a été étudié. Il est possible que de tels gènes interréagissent avec les gènes de classe I dans le MHC, qui dans une perspective intéressante renforcerait l'observation récente selon laquelle un du chromosome I du poulet qui détermine la résistance et la sensibilité au MDV pourrait être le locus correspondant aux cellules K (NK).

Zusammenfassung

Im Gegensatz zu Säugern gibt es beim Huhn mehrere Viruskrankheiten, für welche die Resistenz und Empfänglichkeit durch besondere MHC‐Haplotypen bestimmt werden. Wenigstens ein Grund dafür ist, daß Säuger eine Multigenfamilie von Klasse‐I‐Molekülen exprimieren, während die gewöhnlichen Hühner‐Haplotypen nur ein Klasse‐I‐Molekül in hohen Konzentrationen exprimieren. Wir haben für einige dominant exprimierte Hühner‐Klasse‐I‐Moleküle die peptidbindenden Motive bestimmt und festgestellt, daß sie die Folgen von Infektionen mit dem klassichen transformierenden Retrovirus, dem Rous‐Sarkomvirus (RSV), erklären können. Wir haben außerdem herausgefunden, daß der Grad der Zelloberflächen‐Expression von Hühner‐Klasse‐I‐Molekülen unter den MHC‐Haplotypen variiert, und daß dies mit der für das klassische Virus der Marekschen Krankheit (MDV) beschriebenen MHC‐bestimmten Resistenz reziprok korreliert ist. In der vorliegenden Arbeit betrachten wir zwei Schwierigkeiten mit diesen Erklärungen. Erstens untersuchen wir die Frage, warum die Reaktion auf RSV vom MHC‐Haplotyp abhängt, während das bei der Reaktion auf aviäre Leukoseviren (ALVs) nicht so ist. Es hat den Anschein, daß das im RSV, aber nicht in ALVs vorhandene Gen v‐src dafür verantwortlich ist, und es stellt sich heraus, daß sich von drei vom Protein v‐src stammenden Peptiden, welche die Klasse‐I‐Moleküle der resistenten Linie CB binden, zwei in ihrer Sequenz ziemlich stark von der Sequenz des normalen Proteins c‐src unterscheiden. Zweitens untersuchen wir die Frage der auf Gene außerhalb des MHC zurückzuführenden Resistenz und Empfänglichkeit für MDV. Es ist möglich, daß solche Gene mit den Klasse‐I‐Genen im MHC interagieren, was die neuere Beobachtung, daß ein Gen auf dem Hühner‐Chromosom I, das die Resistenz und Empfänglichkeit für MDV bestimmt, der natürliche Killer (NK)‐Locus sein könnte, in eine attraktive Perspektive bringt.

Resumen

Contrariamente a lo que occure en mamfferos, existen algunas enfermedades viricas de los pollos para las cuales la resistencia y susceptibilidad vienen determinadas por haplotipos concretos de MHC. Una explicaciön para este fenömeno podría ser que los mamíferos expresan una familia multigénica de moléculas de clase I, mientras que los haplotipos comunes del polio expresan un solo tipo de molécula de clase I en grandes concentraciones. Hemos determinado los péptidos diana para las moléculas del MHC clase I más comunes del polio y hemos concluido que podrian explicar las infecciones con el retrovirus transformante clásico, el virus del sarcoma de Rous (RSV). También hemos observado que el grado de expresiön de las moléculas de clase I del polio varia según los haplotipos de MHC y que éste présenta una correlatión inversa con la resistencia del MHC descrita a la enfermedad de Marek clâsica (MDV). En este artículo estudiamos dos problemas relacionados con estas explicaciones. En primer lugar, estudiamos el problema de porque la respuesta al RSV dépende del haplotipo del MHC, mientras que esto no ocurre en el caso de los virus de la leucosis aviar (ALVs). Parece ser que el responsable es el gen v‐src, présente en RSV y no en ALVs y demostramos que de très péptidos derivados de la proteina v‐src que se unen a la molécula de clase I de la cepa resistente CD, dos presentan una secuencia significativamente diferente de la proteína c‐src normal. En segundo lugar, estudiamos el papel de la resistencia y susceptibilidad a MDV debida a genes no realcionados con el MHC. Es posible que tales genes interactüen con genes del MHC, lo que hace especialmente interesante la reciente observación de que un gen del cromosoma I del polio, que détermina la resistencia y susceptibilidad a MDV, sea el locus natural killer (NK).