Pentru prima dată, rețeaua de proteine ​​structurale care permite virusurilor precum HIV să se formeze a fost dezvăluită, oferind cercetătorilor informații despre un proces la nano-scală ascuns, care ar putea, într-o bună zi, să ajute la dezvoltarea unor noi tratamente.

Folosind modelarea împreună cu tehnologia de microscopie iPALM de ultimă generație, cercetătorii au putut vedea cum se formează în timp real particule de tipul virusului HIV (VLP).

„În afară de virus, o implicație majoră a metodei este că puteți vedea cum se mișcă moleculele într-o celulă”, spune cercetătorul principal și fizicianul Ipsita Saha de la Universitatea din Utah.

“Puteți studia orice structură biomedicală cu acest lucru.”

În studiu, Saha și supraveghetorul ei, Saveez Saffarian, au examinat configurațiile moleculare ale structurilor proteice care permit virionilor (particule virale independente) să devină mature.

Când un virus cu anvelopă, precum HIV, se reproduce, trece printr-un proces numit „înflorire”, atrăgând componentele celulelor infectate, pentru a ajuta la producerea și eliberarea unei noi particule de virion capabilă să infecteze o altă celulă.

“Virusurile sunt entități care nu sunt în măsură să se reproducă singure”, a explicat Saha în aprilie, “așa că deturnează aparatul celular pentru a se reproduce, întorcând celula împotriva ei înșiși”.

În timpul acestui proces de „înflorire”, din celula infectata iese un plic viral alcătuit din diferite proteine. În cazul HIV, cea mai importantă proteină se numește Gag și alcătuiește cea mai mare parte a cadrului structural al particulelor.

Această rețea structurală a fost considerată dintr-o perspectivă statică până acum, din cauza limitărilor microscopice, însă noul studiu ar putea ajuta cercetătorii să înțeleagă modul în care maturarea virusului se face dinamic.

În afară de Gag, mai există GagPol, o altă proteină importantă în structura HIV. GagPol găzduiește o enzimă numită protează care ajută la declanșarea maturizării virusului printr-un proces de legătură moleculară numit dimerizare.

Exact modul în care moleculele relevante din HIV s-au găsit reciproc ca parte a dimerizării nu a fost niciodată înțeles pe deplin, dar noua cercetare oferă o explicație.

Datorită unei combinații de tehnici, incluzând mai multe tipuri de marcare moleculară și o analiză în timp, experimentele echipei sugerează că reteaua virusului este alcătuită din proteine ​​care sunt dinamice, nu statice și capabile să se adune la întâmplare dacă ajung în apropiere una de cealaltă  în cadrul unui sistem în mișcare.

În timp ce experimentele au vizat doar VLP-uri, care nu reproduc pe deplin genomul HIV, echipa spune că este posibil să poată folosi aceleași tehnici pentru a explora metoda de actiune a virusului real.

“Este plauzibil ca dinamica retelei din zăbrele imature ale virionilor complet infecțioși să joace un rol în dimerizarea inițială a proteazei și, prin urmare, activarea acesteia”, scriu autorii în lucrarea lor.

„Studii suplimentare în cadrul retelei imature ale virionilor complet infecțioși ar trebui să poată face lumină asupra acestor mecanisme.”

Dacă lucrările viitoare pot reproduce aceste structuri dinamice în HIV, am putea face un pas inainte pentru a înțelege maturizarea moleculară a HIV și, în acest sens, am putea învăța cum să o oprim să devină infecțioasă.

„Deschide o nouă directie de studiu”, spune Saha.

„Dacă vă puteți da seama de acest proces, poate puteți face ceva pentru a-i împiedica să se găsească reciproc, ca un tip de medicament care ar fi pe urmele virusului si l-ar putea opri.”

Rezultatele cercetării au fost publicate în Biophysical Journal.

 

 

Material preluat integral si tradus de pe www.sciencealert.com.