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Studi i punti al nuovo viale per sviluppare le strategie potenziali per contrastare il virus del HIV

Quasi 37 milione di persone universalmente stanno vivendo con il HIV. Quando il virus distrugge tante celle immuni che l'organismo non può combattere fuori l'infezione, l'AIDS si svilupperà. La malattia ha richiesto l'anno scorso le durate di più di di milioni di persone.

Per i tre passati e una metà di anni, un gruppo dei ricercatori da sei università, piombo dall'Università di Delaware e costituiti un fondo per dagli Istituti della Sanità Nazionali e dal National Science Foundation, sta lavorando per scoprire le nuove informazioni su una proteina che regolamenta la capacità del HIV per dirottare una cella e per cominciare ripiegare. I Loro risultati, riferiti recentemente negli Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze, indicano un nuovo viale per sviluppare le strategie potenziali per contrastare il virus.

Il gruppo ha incluso gli scienziati da UD, l'Università di Scuola di Medicina di Pittsburgh, l'Università dell'Illinois aUrbana-Champagne, la Carnegie Mellon University, l'Alto Laboratorio Nazionale del Campo Magnetico alla Florida State University e la Scuola di Medicina di Vanderbilt University. Hanno usato una combinazione di strumenti alta tecnologia e di tecniche, compreso la magia-angolo-filatura la spettroscopia e (NMR) delle simulazioni su elaboratore a risonanza magnetica nucleari delle molecole, per esaminare le interazioni fra il HIV e il cyclophilin A (CypA) della proteina della host-cella, fino al movimento di diversi atomi.

“In breve, abbiamo trovato che l'infettività del HIV è regolamentata tramite i moti di queste proteine,„ diciamo Tatyana Polenova, il professor di chimica e della biochimica all'Università di Delaware, che piombo lo studio. “È una strategia di regolazione sottile che non comprende i mutamenti strutturali importanti nel virus.„

Sessanta volte più piccolo di un globulo rosso, HIV contiene uno shell a forma di cono, o il capsid, fatto di proteina, che circonda due fili di RNA e degli enzimi il virus ha bisogno di per la replica. Come tutto il virus, il HIV può produrre soltanto le copie se stesso una volta che ha invaso un organismo ospite. Poi comincerà a dirigere le cellule ospiti sicure cominciare a produrre il virus.

Ma come il HIV invade una cella? In esseri umani, la proteina CypA può promuovere o inibire l'infezione virale con le interazioni con il capsid del HIV, sebbene il meccanismo esatto ancora non sia conosciuto. Una parte della proteina del capsid del HIV, chiamata il ciclo di CypA, è responsabile del legare al CypA nella cellula ospite umana. Una Volta Che questo accade, il virus diventa tipicamente contagioso.

Tuttavia, un cambiamento di appena un amminoacido nel ciclo di CypA può indurre il virus a gestire l'opposto a partire da come fa normalmente, permettendo che il virus diventi non infettivo quando CypA è presente e diventi contagioso quando non c'è presente di CypA. Tali cambiamenti sono chiamati “mutazioni di fuga,„ Polenova dice, perché permettono che il virus “sfugga a„ dalla sua dipendenza da CypA.

Per puntare questo meccanismo di fuga, il gruppo di ricerca ha esaminato i montaggi delle varianti differenti della proteina del capsid del HIV complessata con CypA. Facendo Uso della magia-angolo-filatura RMN, hanno registrato i moti in questi assembly, atomo dall'atomo, sulle cronologie genealogiche che variano a partire dai nanosecondi ai millisecondi, da un bilionesimi di un secondo ad un millesime di un secondo.

Il gruppo ha trovato che una riduzione dei moti naturali nella regione obbligatoria dovuto le mutazioni ha permesso che il virus sfuggisse a da dipendenza di CypA. gli esperimenti RMN diFilatura hanno fornito una sonda diretta di questi moti, registrante i cambiamenti nelle interazioni magnetiche fra i nuclei. Le simulazioni Su Elaboratore hanno permesso che il gruppo prevedesse i moti.

Alcune parti della proteina del capsid non si muovono affatto o non si muovono soltanto un poco mentre altre parti subiscono i moti di gran-ampiezza distribuiti sopra una vasta gamma di cronologie genealogiche, con la regione più dinamica che è il ciclo di CypA. Polenova dice che è piuttosto sorprendente che tali estesi moti sono presenti nel capsid montato e che questa dinamica potrebbe essere individuata tramite sia le simulazioni su elaboratore che RMN.

“È la prima volta che l'accordo quantitativo fra l'esperimento ed il calcolo è stato raggiunto in uno studio di dinamica ed è specialmente che questo è stato raggiunto per un tal sistema complesso,„ Polenova emozionante dice. “Speriamo che questo lavoro possa guidare lo sviluppo di nuovi interventi terapeutici, quali le piccole molecole che servirebbero da interactors con il capsid del HIV ed inibirebbero questa dinamica.„

Polenova dice il diverso gruppo dei ricercatori, con competenza in virologia del HIV, biologia strutturale, la biofisica e la biochimica, era critico al successo dello studio, con accesso agli impianti RMN del alto-campo nazionale attraverso l'Alto Laboratorio Nazionale del Campo Magnetico. Il gruppo è stato montato attraverso al il Centro fondato NIH di Pittsburgh per le Interazioni della Proteina del HIV. Piombo da Prof. Angela Gronenborn, il centro riunisce gli scienziati e gli impianti di alto-calibro per delucidare le interazioni delle proteine del HIV con i fattori della cellula ospite.

Sorgente: Università di Delaware