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Étudiez les remarques à l'avenue neuve pour développer des stratégies potentielles pour contrecarrer le Virus VIH

Presque 37 millions de personnes mondiaux vivent avec le VIH. Quand le virus détruit tant de cellules immunitaires que le fuselage ne peut pas combattre hors circuit l'infection, le SIDA se développera. La maladie a pris l'année dernière les durées de vie de plus que million de personnes.

Pour les trois antérieurs et une moitié d'années, une équipe de recherche de six universités, aboutie par l'Université du Delaware et financée par les Instituts de la Santé Nationaux et le National Science Foundation, avait travaillé pour découvrir des informations neuves sur une protéine qui règle la capacité d'HIV pour détourner une cellule et pour commencer à reproduire. Leurs découvertes, enregistrées récent dans les Démarches de l'Académie Nationale des Sciences, indiquent une avenue neuve pour développer des stratégies potentielles pour contrecarrer le virus.

L'équipe a inclus les scientifiques d'UD, l'Université de l'École de Médecine de Pittsburgh, l'Université de l'Illinois au l'Urbana-Champagne, l'Université de Carnegie Mellon, le Laboratoire Élevé National de Champ Magnétique à l'Université de l'État de Floride et l'École de Médecine d'Université de Vanderbilt. Ils ont employé une combinaison des techniques et outil de pointe, y compris la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (NMR) et les simulations sur ordinateur de magie-cornière-rotation des molécules, pour examiner les interactions entre le VIH et le cyclophilin A (CypA) de protéine de cellule hôte, jusqu'au mouvement de différents atomes.

« En Un Mot, nous avons constaté que le pouvoir infectant du VIH est réglé par les mouvements de ces protéines, » dit Tatyana Polenova, professeur de chimie et de biochimies à l'Université du Delaware, qui a abouti l'étude. « C'est une stratégie réglementaire subtile qui ne concerne pas les modifications de structure importantes dans le virus. »

Soixante fois plus petite qu'une hématie, VIH contient une shell en forme de cône, ou le capsid, fait de protéine, qui entoure deux torons d'ARN et des enzymes le virus a besoin pour la réplication. Comme n'importe quel virus, le VIH peut seulement produire des copies de lui-même une fois qu'il a envahi un organisme d'hôte. Alors il commencera à diriger certaines cellules hôte commencer à produire le virus.

Mais comment le VIH envahit-il une cellule ? Chez L'homme, la protéine CypA peut introduire ou empêcher le viral infection par des interactions avec le capsid de VIH, bien que le mécanisme exact ne soit pas encore connu. Une partie de la protéine de capsid de VIH, appelée la boucle de CypA, est responsable de gripper au CypA dans la cellule hôte humaine. Une Fois Que ceci se produit, le virus devient type infectieux.

Cependant, un changement de juste un acide aminé de la boucle de CypA peut faire faire fonctionner le virus l'opposé à partir de la façon dont il fait normalement, permettant au virus de devenir non contagieux quand CypA est présent, et de devenir infectieux quand il n'y a aucun présent de CypA. De Telles modifications sont des « mutations appelées d'évasion, » Polenova dit, parce qu'elles permettent au virus « de s'échapper » de sa dépendance à l'égard CypA.

Pour autoguider dedans sur ce mécanisme d'évasion, l'équipe de recherche a examiné des assemblages de différentes variantes de la protéine de capsid de VIH complexée avec CypA. Utilisant la magie-cornière-rotation RMN, elles ont enregistré les mouvements dans des ces assemblages, atome par l'atome, sur des échelles de temps s'échelonnant des nanosecondes aux millisecondes, d'une milliardième d'une seconde à une millième d'une seconde.

L'équipe a constaté qu'une réduction des mouvements naturels dans la région obligatoire due aux mutations a permis au virus de s'échapper de la dépendance de CypA. les expériences RMN de Magie-cornière-Rotation ont fourni une sonde directe de ces mouvements, enregistrant les changements des interactions magnétiques entre les noyaux. Les simulations Sur Ordinateur ont permis à l'équipe de concevoir les mouvements.

Quelques parties de la protéine de capsid ne déménagent pas du tout ou le mouvement seulement un peu de temps d'autres parties subissent des mouvements de grand-amplitude répartis sur un large éventail d'échelles de temps, avec la région la plus dynamique étant la boucle de CypA. Polenova dit qu'il est plutôt étonnant que de tels vastes mouvements sont présents dans le capsid assemblé, et que ces la dynamique pourrait être trouvée par des simulations RMN et sur ordinateur.

« C'est la première fois que la convention quantitative entre l'expérience et le calcul a été réalisée dans une étude de dynamique, et elle excite en particulier que ceci a été atteint pour un système si complexe, » Polenova dit. « Nous espérons que ce travail peut guider le développement de l'intervention thérapeutique neuve, telle que les petites molécules qui serviraient d'interactors avec le capsid de VIH et empêcheraient ces la dynamique. »

Polenova dit la diverse équipe de recherche, avec des compétences en virologie de VIH, biologie structurelle, biophysique et biochimie, était critique à la réussite de l'étude, avec l'accès aux installations RMN de haut-zone nationale par le Laboratoire Élevé National de Champ Magnétique. L'équipe a été rassemblée par le Centre financé par NIH de Pittsburgh pour des Interactions de Protéines de VIH. Abouti par Prof. Angela Gronenborn, le centre rassemble des scientifiques et des installations de haut-calibre pour élucider les interactions des protéines de VIH avec des facteurs de cellule hôte.

Source : Université du Delaware