普渡大學的生物學家確定了公用冷病毒的聯合的結構附有使病毒傳染其主機的分子,可能根本地幫助研究員開發治療的某些病毒感染方法的信息。
Coxsackievirus A21 首先傳染寄主細胞通過認可 「感受器官分子」叫的 ICAM-1,設置細胞的表面,然後通過停住對這個分子。 ICAM-1 代表細胞內黏附力分子 1。
「ICAM-1 是導致感冒的绝大多數的病毒使用的同一個感受器官分子」,說 Chuan 肖,對邁克爾導致這個研究 Rossmann 實驗室的博士生,生物科學 Hanley 區分的教授在科學 Purdue 的學院。
發現將出現於日記帳結構的 7月問題。
「此工作實際目的將學習 ICAM-1 整個複雜,并且病毒作為一個唯一實體」, Rossmann 說。 「能分析病毒和 ICAM-1 的聯合的結構將教我們病毒如何認可一個特殊的種類分子,并且如何它然後對細胞的錨點,表示傳染最初的階段」。
最終,因為這樣知識也許最終導致新的處理,研究員設法瞭解更多關於綁定機制。
「禁止病毒感染許多不同的方式之一是從束縛終止病毒到細胞」, Rossmann 說。 「不是我們的目的在這種情況下。 我們要瞭解此病毒如何傳染其寄主細胞。 換句話說,如何執行病毒请進入主機?」
Coxsackievirus A21 是導致感冒幾病毒的之一。
研究員使用二個方法瞭解病毒分子複雜的結構。 一個方法,技術叫 X-ray 結晶學,產生病毒的圖像與 2.5 埃的解決方法的,是接近細致的足够發現各自的原子。 使用此技術,研究員創建物質,在這種情況下病毒的水晶。 然後, X-射線通過水晶,創建可以解釋以多種計算程序導致圖像的 「繞射圖」。
另一個方法,稱 cryo 電子顯微學的一個強大的想像工具,用於確定病毒分子複雜的整個三維結構。 此技術,在他們學習與電子顯微鏡前,標本首先凍結。 Cryo 電子顯微學使科學家學習詳細資料一樣小像 8 埃,解決方法足够高發現組原子。 埃是十十億分之一分之一儀表或者大致百萬分之一一樣寬的作為人髮。
「電子顯微鏡術為學習整個複雜是必要的,因為您不可能明確 ICAM-1 和病毒複雜」, Rossmann 說。 「是,因為結晶經常需要幾天,幾星期或幾個月,但是複雜幾個小時只是穩定的,平均值它不一起聚集足够長期明確」。
研究員通過結合病毒的高分辨率 X-射線結晶學圖像拼合了病毒和 ICAM-1 的整體結構與更加低分辨率的電子顯微鏡視圖。
第一次研究員看到了複雜的結構的細致的詳細資料,發現表示。
「發現複雜的形狀是重要的,因為那可能告訴我們病毒如何認可寄主細胞」, Rossmann 說。 「認識這個結構也許也顯示什麼的最初的階段在附件以後發生,并且的確很可能有不同的步驟在附件進程中。
「感受器官表面上束縛到什麼我們稱峽谷,是在病毒的表面消沉,并且它也許執行那在至少二個不同步驟。 或許它在表面一次鬆散束縛,它也許深深地再然後束縛到這個峽谷加強其附件」。
研究論文由肖寫; 卡羅爾 M. Bator 凱利,一個技術助手在 Rossmann 的實驗室; 伊麗莎白 Rieder,埃卡德的 Wimmer,紐約州立大學的一個濾過性病原體學者一個技術助手石溪的; 保羅 R. Chipman, Purdue 的一位電子顯微鏡家; Alister 克雷格,從熱帶醫學利物浦學校的一位研究員在英國; 理查 J. Kuhn,在 Purdue 的生物科學教授; Wimmer; 并且 Rossmann。
圖像如何的顯示新的詳細資料關於氨基酸,是蛋白質構件,交互選擇在 Coxsackievirus 期間 A21 和 ICAM-1 捆綁。
「一般來說,那些氨基酸有一個正電荷,并且一些有一個負電荷,并且這些相反的充電在吸引病毒可能扮演重要作用對寄主細胞」, Rossmann 說。 「它結果在負和正電荷之間的吸引力在病毒和在寄主細胞似乎是一個控制的功能,但是識別進程的不是整個故事。
「也有介入的形狀,并且在病毒的在這個 ICAM-1 分子的峽谷和功能必須互相符合,像進入匙孔的關鍵字」。
這個研究主要通過從的授予被資助了國家衛生研究所。
肖說這個研究是持續的,并且未來工作可能探討 Coxsackievirus A21 如何束縛對稱 DAF 的另一個細胞感受器官分子,或者朽爛加速度因子。 病毒困境對同時 ICAM-1 和 DAF,因此未來工作可能導致查找包括兩個分子附有病毒複雜的結構。
http://www.purdue.edu/