Jak virus chřipky staví lepší past na myši

Genetic Engineering Will Change Everything Forever – CRISPR (Červen 2019).

Anonim

Poprvé vědci přímo vizualizovali v reálném čase strukturální změny v povrchové bílkovině viru chřipky, které mohou pomoci viru splynout s cílovými buňkami a vstoupit do cílových buněk, než se zbaví jejich funkcí. Vědci na Lékařské fakultě Tufts University zjistili, že jednotlivé molekuly bílkovinného hemaglutininu (HA), které se nacházejí na povrchu viru, se rozkládají směrem k cílovým buňkám, pak se znovu převrátí a opakují se 5 až 10krát za sekundu. Objev ukazuje, že virus chřipky je dynamičtější, než se dříve myslelo, a může pomoci vyvíjet efektivnější vakcíny a lépe porozumět dalším virům, jako je Ebola, HIV a SARS. Výzkum se objevuje v časopise Cell online 28. června av tiskové zprávě 9. srpna.

Po desetiletí chřipka sloužila jako studijní model pro velkou třídu virů, které vstupují do buněk společným mechanismem: Obalový protein na povrchu těchto virů musí vázat virus na buněčnou membránu a pak pojistit virus a buňku. Fusion umožňuje uvolnění obsahu viru do buňky, takže může převzít interní funkce buňky a replikovat. Influenzační obalový protein, HA, je již dlouhou dobou šablonou pro fúzní mechanismy u jiných virů.

"Obalové proteiny byly popsány jako staromódní myši, které se nacházejí ve statickém, pružném stavu a čekají na jejich interakci s cílovou buňkou, " řekl vedoucí autor studie James Munro, Ph.D., odborný asistent molekulární biologie a mikrobiologie na Tufts School of Medicine, který také učí na Sackler School of Graduate Biomedical Sciences v Tufts. "Jakmile byly spuštěny, podstoupily dramatickou změnu ve své trojrozměrné struktuře, což umožnilo fúzi a vstup do cíle. Nicméně i přes některé náznaky v předchozím výzkumu nebyl tento proces pozorován přímo a bylo široce uváděno, že každý protein molekula na povrchu viru měla jen jednu šanci, aby vyskočila svou past. "

S využitím pokročilé zobrazovací technologie - jednoletého přenosu energie Försterova rezonanční energie nebo smFRET, která měří vzdálenosti nanoskopu v jednotlivých molekulách značených fluorescenčními barvivy - a poté provádí významné výpočtové analýzy dat, vědci Tufts vytvořili první vizualizaci v reálném čase měnící se tvar jednotlivých molekul HA, které vyhledávají buněčné cíle. Pro usnadnění pokusů byly molekuly HA zobrazeny na povrchu nespojeného viru.

Zjistili, že jde o všestranný a dynamický pasažér pro myši, který byl daleko od jednoho a předtím předpokládaného modelu. "Skutečnost, že tato virové molekuly se mohou konfigurovat, pak tuto konfiguraci zvrátit a rychle opakovat tuto sekvenci několikrát mění způsob, jakým přemýšlíme o vstupu do viru, " řekl Munro.

Reverzibilita může mít prospěch z viru několika způsoby, včetně prevence včasné aktivace v nepřítomnosti vhodného cíle, což umožňuje molekulám viru synchronizovat své úsilí o zvýšení účinnosti a matoucí ochranné protilátky buňky, které musí rozpoznat tvar viru tak, aby bránit se proti němu.

"Povrchové bílkoviny jsou jedinou součástí viru, který imunitní systém" vidí ". Výsledkem je, že téměř všechny známé protilátky, které inhibují replikaci viru, jsou zaměřeny na tyto proteiny, "poznamenal Munro. "Ptáme se:" Jaké struktury musí imunitní systém rozpoznat, aby vytvářel efektivnější protilátky? ""

Výzkum je stále nezbytný k prokázání opakovatelnosti a reverzibility této dynamiky proteinů u virů jiných než chřipka a v laboratoři Munro probíhají vizualizační experimenty používající inertní, neinfekční částice Ebola. Munro je příjemcem nové inovační ceny ředitele Národního institutu zdravotnictví, který podporuje použití jednoduchého molekulárního zobrazování, aby vyšetřil, jak viry, jako je Ebola, vstupují do hostitelských buněk.

menu
menu