Tým výzkumníků z Northwestern University (USA), vedený Theodore Jardetzkym PhD. a Robertem Lambem PhD. Sc.D., objevil strukturu molekuly umožňující vstup proviru ze skupiny Paramyxoviridae do hostitelské buňky. Tato skupina mimo jiné zahrnuje viry způsobující spalničky, příušnice, parainfluenzu a různé druhy respiračních onemocnění. Objev struktury této „virové harpuny“ (orig. viral harpoon protein) by mohl vést k vývoji nových druhů antivirotik a vakcín, účinkujících proti paramyxovirům a virům strukturálně podobným.
Viral harpoon protein, nazývaný také protein F (Fusion protein) je součást membrány některých obalených RNA virů. Je zajímavý i z hlediska výrazných konformačních změn jimiž prochází. Existuje totiž ve dvou formách, v té první metastabilní se nachází před infikováním hostitelské buňky a do té druhé, stabilní se dostává po kontaktu s ní. Když se provirus dostane do kontaktu s vnímavou buňkou, protein dramaticky změní svůj tvar do podoby jakési harpuny, pomocí které „přitáhne“ virus k nebohé buňce. Zde potom dojde k fúzi membrán buňky a viru, uvolní se virová RNA, která napadne buněčný aparát a infekce je na světě.
„Jelikož protein F hraje velice důležitou roli v zahájení virové infekce, znamená odhalení jeho struktury velký pokrok v biomedicínských vědách“, prohlásil Elias A. Zerhouni M.D., ředitel National Institutes of Health, které celý projekt financovaly.
Přestože základní mechanismus fúze virové a buněčné membrány je znám již delší dobu, struktura konformačních změn F proteinu před a po harpunování buňky vědcům stále unikala. F protein se po kontaktu s buňkou doslova „zhroutí“ sám do sebe, čímž zaujme stabilní formaci.
Objevení struktury metastabilní konformace bylo velice problematické, neboť protein si udrží tuto podobu jen pokud je zakotven ve virové membráně, ale pro odhalení jeho struktury bylo nutné protein od membrány izolovat. K vyřešení tohoto problému použili výzkumníci malou molekulární lest. Nahradili tu část proteinu, která byla ukotvena ve virové membráně uměle vytvořenou částí proteinu, která celý komplex fixovala v metastabilní konformaci. Teď již šlo celý protein vykrystalizovat a podrobit rentgenové strukturní analýze.
Porovnání struktury F proteinu před a po „harpunování“ buňky umožnilo vědcům studovat jednu z nejdramatičtějších přeměn proteinu, jenž byly doposud pozorovány. Podle Dr. Jardetzkeho tato studie vyvrátila mnoho současných předpokladů o stavbě proteinů. „Získali jsme mnoho poznatků o flexibilitě jejich struktury“, dodal.
F protein byl izolován z viru parainfluenzy a díky tomuto projektu se věda nyní může zaměřit na podobné proteiny z celé rodiny paramyxovirů. Ty mají na svědomí příušnice, spalničky, ale patří sem také lidský respiračně syncyciální virus (hRSV) a u naších domácích mazlíčků virus psinky. Právě odhalení struktury tohoto proteinu může významně pomoci vytvoření nových léčebných a preventivních metod.
V této souvislosti je velice zajímavou skutečností, že velmi podobnou strategii pro vstup do hostitelské buňky používají i jiné obalené RNA viry, například H.I.V., viry chřipky a také virus způsobující SARS.
Zdroj: National Institutes of Health (http://www.nih.gov/)
Diskuze:
