Il ruolo di una proteina del virus dell'AIDS Abilitazione per riprodurre dettagliata

Giugno 17, 2016 Admin Salute 0 0
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Un team di scienziati del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) ha scoperto nuovi dettagli su come un ceppo scimmie del virus dell'AIDS si replica. I risultati sono significativi perché suggeriscono nuove strategie per prevenire la replica, e perché sono applicabili a ceppi umani del virus, che, nonostante gli sforzi persistenti di scienziati oltre due decenni, può essere rallentato solo da trattamenti farmacologici ma né curate né impedito.

Jacek Skowronski, Ph.D., professore associato CHSL, ha guidato un team che ha studiato un ceppo virulento di scimmiesco immuno-deficienza (SIV) virus chiamato SIVsm/mac, chiamato per due specie di scimmie in cui si manifesta, mangabeys fuligginosi e macachi. Il team comprendeva membri del laboratorio del Dr. CSHL Skowronski e ricercatori a Stowers Institute for Medical Research di Kansas City, Missouri, e l'Istituto di Skirball biomolecolare Medicine di New York City.

Come versioni del virus che si verificano negli esseri umani, particelle virali SIV, o virioni, sono composti di poche parti fondamentali. Al loro cuore sono due filamenti identici ma separati di RNA, circondati da un involucro protettivo di circa 2.000 proteine ​​chiamato capside.




Questo piccolo, capsula conica, a sua volta, è circondata da più anelli di difesa, un po 'come le mura di una città medievale. Immediatamente lo circonda è una proteina guscio protettivo, o matrice, e al di là di una busta doppia parete virale formidabile. Poking attraverso la busta esterna sono l'equivalente virale rampini, molecole proteiche progettate per agganciare recettori sulla superficie della cellula spiacevole che il virus attaccarsi e poi invadere.

I virus Hijack cellule viventi per riprodurre

I virus, a differenza delle cellule, non sono le cose viventi. Essi devono penetrare in una cellula vivente e comandare i suoi macchinari interni per riprodursi. HIV e il suo cugino simian SIV sono membri di una sottospecie virali chiamati retrovirus che invertono la procedura riproduttiva solito. La loro materia prima genetica non è il DNA, ma piuttosto RNA, e prima di poter iniziare a replicare, si deve prima convertire il loro RNA in DNA, utilizzando un enzima speciale che codificano, chiamato trascrittasi inversa.

Una volta che il suo RNA è stato inverso-trascritto in DNA, il virione, dopo aver invaso una cellula il cui materiale genetico è costituito da DNA, può gettare il suo mantello di proteine ​​e subito proseguire per integrare il suo DNA appena convertito - contenente 9 geni - nella cellula dell'ospite DNA. In questo modo il virione dirotta efficacemente la cellula e si riproduce ogniqualvolta riproduce la cella.

Dr. Skowronski ha dedicato anni allo studio di vari fattori molecolari - pensare a loro come assistenti - che i virus di immunodeficienza utilizzano per eseguire una serie di compiti essenziali. L'idea dietro il suo approccio è quello di capire con grande precisione tutti i dettagli dei processi attraverso i quali la vita del virus e si propaga, come mezzo per identificare i punti di vulnerabilità, in cui i farmaci possono essere inseriti al fallo le opere.

Nella ricerca appena completato Skowronski e il suo gruppo focalizzata su un cosiddetto proteina accessoria chiamata VPx (proteina virale x). Studi precedenti hanno dimostrato che VPx stato prodotto da simian, così come un sottoinsieme di umana, virus di immunodeficienza, ed era in qualche modo attivo al centro delle loro processi riproduttivi in ​​un sottogruppo di cellule immunitarie chiamate macrofagi. Il problema era come, e in quale effetto.

Come VPX permette al virus di replicare

I macrofagi sono attori centrali nel sistema immunitario dei mammiferi. Virus immunodeficienza sono devastanti perché specificamente cercano, invadono, e comandare la macchina di queste particolari cellule - macrofagi, cellule dendritiche, cellule T helper - che proteggono il sistema mammiferi dagli invasori stranieri.

Skowronski e colleghi sapevano dal lavoro prima che VPX è stato un fattore chiave: in qualche modo facilitato un "evento precoce" nel ciclo di vita del virus che ha aiutato il virus invade le cellule bersaglio macrofagi. Recenti studi hanno inoltre dimostrato che le proteine ​​VPx sia scimmia e virus umani promosso il processo di trascrizione inversa che sottende la conversione di RNA virale per DNA.

Nel loro studio, che consisteva di diverse fasi, la squadra CSHL ha dimostrato che quando il gene VPX (il gene che codifica la proteina VPX) è stato volutamente cancellato, il virus è andato circa la trascrizione inversa "molto inefficiente."

"Questo suggerisce che la proteina VPX è la chiave per il processo con cui il virus infetta i macrofagi," Dr. Skowronski commenti, "e inoltre, che sembra agire sia prima e/o durante il processo di trascrizione inversa." Questa nuova visione del ruolo del VPX contrasta con l'ipotesi preliminare che è stato coinvolto nel trasporto di materiale genetico che aveva già subito la trascrizione inversa.

Gli esperimenti del team hanno rivelato che la proteina VPX nel virus SIVmac lega ad un complesso di tre proteine ​​cellulari che a sua volta impegna un macchinario molecolare coinvolto nella degradazione delle proteine. Così, la squadra rivelato per la prima volta non solo che VPx interagito con questo sistema - chiamato proteina proteosomal meccanismo di degradazione ubiquitina-dipendente - ma anche identificato con precisione il modo in cui funziona così, tramite una serie di passaggi intermedi.

"Il risultato netto," dice il Dott Skowronski, "è che si mostra come VPX permette efficiente trascrizione inversa del virus delle scimmie, e così facendo, supera un blocco innata che impedisce altrimenti la replicazione virale."

Implicitamente, questo suggerisce una strategia con la quale un farmaco futuro potrebbe interferire con l'apparato riproduttivo del virus per prevenire o limitare è la capacità di diffondersi. "Non ci sono garanzie, naturalmente, che un tale approccio funziona," dice il Dott Skowronski, "ma se non comprendiamo i meccanismi molecolari come questa che autorizzano questo straordinario virus, non sono suscettibili di escogitare un modo per fermarlo . "

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