Noi simulări arată cum se strecoară virusul HIV în nucleul celulei

Un nou studiu realizat de doi oameni de știință de la Universitatea din Chicago, SUA a dezvăluit modul în care virusul HIV se strecoară în nucleu atunci când invadează o celulă.

Conform modelelor lor, capsida HIV, ce are o formă conică, își îndreaptă capătul mai mic spre porii nucleului și apoi se introduce. Odată ce porul este suficient de deschis, capsida este suficient de elastică pentru a se strecura prin el. Potrivit cercetătorilor, atât flexibilitatea structurală a capsidei, cât și porul în sine joacă un rol în procesul de infiltrare.

Descoperirea, creată printr-o simulare a mii de proteine care interacționează, va arăta calea către o mai bună înțelegere a HIV și va sugera noi ținte pentru medicamente terapeutice. „De exemplu, ați putea încerca să faceți capsida HIV mai puțin elastică, ceea ce, conform datelor noastre, ar împiedica capacitatea sa de a pătrunde în nucleu”, a declarat Arpa Hudait, cercetător la UChicago și primul autor al lucrării.

Cea mai amplă simulare de până acum cu porul nuclear

Studiul oferă, de asemenea, cea mai amplă simulare de până acum a porului nuclear în sine, care este important în multe procese biologice.

Hudait este membru al laboratorului lui Gregory Voth, profesor de chimie Haig P. Papazian Distinguished Service Professor of Chemistry, care este specializat în simulări pentru a desluși procesele biologice complexe care au loc atunci când virusurile atacă o celulă.

Noi ținte pentru medicamente terapeutice

În acest caz, Voth și Hudait s-au concentrat asupra a ceea ce este cunoscut sub numele de capsida HIV – capsula care conține materialul genetic al HIV, care intră în nucleul unei celule gazdă și forțează celula să facă copii ale componentelor cheie ale HIV.

Capsida este o mașinărie complexă, alcătuită din peste o mie de proteine asamblate într-o formă conică, cu un capăt mai mic și unul mai mare. Pentru a intra în nucleul celulei gazdă, trebuie să se strecoare. Dar oamenii de știință nu știau exact cum se întâmplă acest lucru.

„Această parte a fost un mister de ani de zile”, a declarat Voth, autorul principal al lucrării. „Multă vreme, nimeni nu a fost sigur dacă se rupe înainte de a intra în por sau după aceea, de exemplu”.

Studii recente de imagistică sugeraseră că, de fapt, capsida rămâne intactă, zbătându-se prin complexul porilor nucleari, scrie EurekAlert.

„Complexul de pori este o mașinărie incredibilă; nu poate lăsa să intre orice în nucleul celulei, altfel ai avea probleme serioase, dar trebuie să lase să intre destul de multe lucruri. Și, cumva, capsida HIV și-a dat seama cum să se strecoare înăuntru”, a spus Voth. „Problema este că nu o putem urmări în direct. Trebuie să depui eforturi experimentale eroice pentru a obține măcar o singură imagine instantanee.”

Capsula care conține materialul genetic pentru virusul HIV

Pentru a umple golurile, Hudait a construit o simulare computerizată minuțioasă atât a capsidei HIV, cât și a complexului porului nuclear – luând în calcul mii de proteine care lucrează împreună.

În urma simulărilor, oamenii de știință au observat că este mult mai ușor pentru capsidă să intre în por, introducându-și mai întâi cel mai mic capăt și apoi introducându-se treptat.

De asemenea, ei au descoperit că atât porul, cât și capsida se deformează pe măsură ce merge. Interesant este faptul că rețeaua de molecule care alcătuiesc structura capsidei dezvoltă mici regiuni mai puțin ordonate pentru a se adapta la stresul presiunii.

Descoperirea poate ajuta la explicarea motivului pentru care capsidele au o formă conică, mai degrabă decât o formă precum un cilindru, care ar putea părea la început mai ușor de strecurat printr-un por.

Cercetătorii au declarat că fiecare detaliu din călătoria HIV prin organism reprezintă o oportunitate de a găsi vulnerabilități pe care ar putea fi dezvoltate medicamente care să le vizeze. Este, de asemenea, o privire în sens larg asupra unui aspect fundamental al biologiei.

Vă recomandăm să mai citiți și:

ONU transmite că legile anti-LGBTQ+ împiedică eliminarea HIV și SIDA

„Virusul HIV, creat în laborator”, știrea falsă creată de URSS care refuză să dispară

Un medicament împotriva HIV pare să elimine substanțele toxice ale demenței

„Armata privată” a lui Vladimir Putin recrutează condamnați ruși cu HIV și hepatită C