Investigadores de la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa OIST obtuvieron por primera vez imágenes de la estructura de un componente central del virus del Ébola con una resolución casi atómica.
El estudio, publicado en la revista Naturaleza , fue dirigido por el Prof. Matthias Wolf y el autor principal, el Dr. Yukihiko Sugita de la Unidad de Microscopía Crioelectrónica Molecular MCEMU de OIST en colaboración con el virólogo de renombre mundial Prof. Yoshihiro Kawaoka Universidad de Tokio y Universidad de Wisconsin-Madison., El profesor Takeshi Noda Universidad de Kyoto y el biólogo estructural Dr. Hideyuki Matsunami OIST.
Los investigadores se centraron en una parte del virus llamada nucleocápside NC, un complejo de proteínas que actúa como una estructura de soporte para el material genético viral. Esta estructura permite que el virus replique su carga útil mortal, con un efecto devastador.Sugita aisló complejos de nucleoproteína-ARN, que constituyen el núcleo de los NC, con un alto grado de pureza, y luego los analizó con un microscopio crioelectrónico crio-EM para observar su estructura de la manera más cercana posible.
"Antes de este estudio, solo conocíamos las partes más pequeñas de la estructura NC", dijo el Dr. Sugita, "Ahora que podemos verlo como un todo, puede ayudar a encontrar objetivos para los medicamentos antivirales".
El virus del Ébola completo es una pequeña estructura filamentosa invisible que aparece como un mechón de cabello cuando se amplía miles de veces. Dentro de estos filamentos se encuentran las piezas que componen un virus funcional: NC y proteínas de la matriz, ambas envueltas porglucoproteínas de superficie y una envoltura viral.
Pero ni los científicos de OIST ni el público estaban en peligro por el estudio: el complejo NP-ARN se produjo sin ninguna secuencia de ARN viral real en células no infecciosas cultivadas en el laboratorio de bioseguridad en OIST y no representó ninguna"Es como las partes de un automóvil", dijo el profesor Wolf, "a menos que el chasis, el motor, las ruedas, etc. estén todos juntos, nada funciona. Así es la partícula que estudiamos: la mayoría de sus componentes sonausente. Es inofensivo ".
Estudios previos habían analizado la estructura NC usando una técnica llamada tomografía electrónica, pero la reconstrucción crio-EM generada por el equipo de OIST tiene una definición mucho más alta, resolviendo nucleótidos de ARN individuales y cadenas laterales de aminoácidos ". Nuestro artículo muestra por primera veztiempo cómo se ve la estructura NC a una resolución casi atómica ", dijo el profesor Wolf.
Para tener una idea del avance que dio el equipo, imagínese viendo su película favorita. Si el estudio anterior era como ver la película en un VHS, entonces su estructura novedosa es como verla en una presentación 4K: los detalles son mucho más nítidos, con una definición clara que permite a los científicos obtener la imagen más detallada hasta ahora de este componente del virus.
Sin embargo, fue un proceso lento lograr esta imagen. "Los complejos de proteínas son muy frágiles", dijo el Dr. Sugita, "obtener una muestra completa fue muy complicado".
Una vez que se prepararon las muestras, el equipo tardó más de 18 meses en encontrar la manera correcta de reconstruir el NC como modelo digital. La estructura helicoidal del complejo de proteínas es engañosamente simple, pero tiene una gran complejidad.. Estar fuera del número exacto y la simetría con solo unos pocos de los pequeños bloques de construcción de proteínas de la hélice puede invalidar todo el modelo. Pero después de una búsqueda sistemática, algunas pistas proporcionadas por la publicación de otro equipo y una nueva información proporcionada por su propio equipo.análisis de resolución, el arduo trabajo del equipo de OIST dio sus frutos; todo encajó en su lugar.
"Ahora que tenemos una idea clara de cómo se ve realmente esta estructura", dijo el profesor Wolf, "estamos un paso más cerca de descubrir cómo funciona todo el virus".
El modelo tridimensional generado a partir de las imágenes crio-EM proporciona una base precisa para el trabajo futuro. Los investigadores ahora podrán realizar estudios dirigidos con precisión de toda la estructura del virus del Ébola NC, lo que puede apuntar a formas de derrotar al virus..
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Posgrado del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa OIST . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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