Los investigadores pueden detener la replicación del virus Ébola al mutar su proteína más importante, según un artículo publicado en el Revista de Química Biológica .
Los investigadores pudieron mutar la proteína viral 40 VP40 de una manera que cambió los residuos de la proteína, bloqueando la gemación y la replicación del virus del Ébola en un sistema modelo.
VP40 es una proteína de membrana periférica que regula la gemación viral de la membrana plasmática. Interactúa con un lípido de la membrana plasmática humana, fosfatidilserina, para facilitar la replicación del virus. Todos los virus animales tienen que cruzar las membranas para la entrada y salida de las células.
El equipo de investigación, dirigido por Robert Stahelin, de la Universidad de Purdue, encontró las partes específicas de VP40 que se unen al lípido: un parche catiónico en el extremo de una cadena de aminoácidos. Este sitio controla la capacidad de la proteína para formar un lípidoEnvoltura, la capa que protege el virus del entorno exterior.
Los residuos que atraen agua en este sitio son críticos para la penetración de la membrana y la gemación. Sustituyendo esos residuos con alanina, que es hidrófoba, redujo la unión de los lípidos en 40 veces y detuvo la localización en la membrana plasmática.
VP40 es una proteína transformadora, capaz de reorganizarse en diferentes estructuras: monómero, dímero y octamero. Estas diversas estructuras interactúan con el lípido de manera diferente, según el documento. El dímero está mejor equipado para facilitar la replicación, realizando el doble de rendimiento queel monómero, y casi 10 veces mejor que el octamero.
"Es emocionante saber que estas diferentes estructuras oligoméricas se unen de manera diferente con las células lipídicas humanas", dijo Stahelin. "Eso podría explicar por qué hay diferentes roles para esta proteína en el ciclo de replicación viral".
Actualmente no hay vacunas o terapias aprobadas por la FDA disponibles para el virus del Ébola. Los brotes son raros pero mortales, con tasas de mortalidad de hasta el 90 por ciento. Saber cómo y dónde interactúa la proteína con el lípido podría permitir a los investigadores enfocarse mejor con élterapéutica.
"Esto nos ayuda a comprender cómo el virus usa las membranas celulares humanas para replicarse y formar nuevas partículas de virus. El virus necesita este lípido para formar la nueva partícula e infectar otras células", dijo Stahelin. "Hemos estado apuntando a células humanascon terapias que modulan la forma en que la célula produce lípidos, y nos gusta dirigirnos a la célula humana porque no es probable que mute y se vuelva resistente a la droga.
Se usaron modelos celulares e in vitro en este estudio. Se usaron modelos in vitro para cuantificar qué tan bien se une VP40 a las membranas sintéticas. Los investigadores mutaron el código de ADN para cambiar la secuencia de aminoácidos de VP40, purificaron esas proteínas a homogeneidad y compararonsus enlaces a la del VP40 original.
En experimentos celulares, la imagen de células vivas se usó para monitorear la localización de VP40 en células humanas. El movimiento de la VP40 mutante y la VP40 original se compararon para ver cómo se unen a la membrana plasmática de la célula humana, el sitio de replicación viral.
Stahelin colaboró con investigadores de la Universidad Internacional de Florida, el Instituto de Investigación Scripps y la Universidad de Notre Dame. El trabajo fue apoyado por las Subvenciones AI081077 y AI121841 de los Institutos Nacionales de Salud NIH, y la Beca Predoctoral de Formación de NIH Health CBBI T32GM075762.
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Materiales proporcionado por Universidad de Purdue . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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