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Estudie las puntas a la nueva avenida para desarrollar estrategias potenciales para frustrar el virus del VIH

Casi 37 millones de personas de por todo el mundo están viviendo con el VIH. Cuando el virus destruye tan muchas células inmunes que el cuerpo no pueda luchar lejos la infección, el SIDA se convertirá. La enfermedad tardó las vidas más que millones de personas el año pasado.

Para los últimos tres y una mitad de los años, las personas de los investigadores a partir de seis universidades, llevados por la Universidad de Delaware y financiados por los Institutos de la Salud Nacionales y el National Science Foundation, han estado trabajando para destapar la nueva información sobre una proteína que regula la capacidad del VIH para secuestrar una célula y para comenzar a replegar. Sus conclusión, señaladas recientemente en los Procedimientos de la National Academy Of Sciences, Apuntan a una nueva avenida para desarrollar estrategias potenciales para frustrar el virus.

Las personas incluyeron a los científicos de UD, la Universidad de la Facultad de Medicina de Pittsburgh, Universidad de Illinois en el Urbana-Chamán, Universidad del Carnegie Mellon, el Alto Laboratorio Nacional del Campo Magnético en la Facultad de Medicina de la Universidad de Estado de la Florida y de la Universidad de Vanderbilt. Utilizaron una combinación de herramientas de alta tecnología y de técnicas, incluyendo el magia-ángulo-giro de la espectroscopia y (NMR) de simulaciones por ordenador de resonancia magnética nucleares de moléculas, para examinar las acciones recíprocas entre VIH y el cyclophilin A (CypA) de la proteína de la ordenador principal-célula, hasta el movimiento de átomos individuales.

“En pocas palabras, encontramos que la contagiosidad del VIH es regulada por los movimientos de estas proteínas,” decimos a Tatyana Polenova, profesor de la química y de la bioquímica en la Universidad de Delaware, que llevó el estudio. “Es una estrategia de regla sutil que no implica cambios estructurales importantes en el virus.”

Sesenta veces más pequeño que un glóbulo rojo, VIH contiene un shell cónico, o el capsid, hecho de la proteína, que rodea dos hilos del ARN y de las enzimas el virus necesita para la réplica. Como cualquier virus, el VIH puede producir solamente copias de sí mismo una vez que ha invadido un organismo del ordenador principal. Entonces comenzará a ordenar ciertas células huesped para comenzar a producir el virus.

¿Pero cómo el VIH invade una célula? En seres humanos, la proteína CypA puede ascender o inhibir la infección viral con acciones recíprocas con el capsid del VIH, aunque el mecanismo exacto todavía no se sepa. Una porción de la proteína del capsid del VIH, llamada el bucle de CypA, es responsable de atar al CypA en la célula huesped humana. Una Vez Que ocurre esto, el virus llega a ser típicamente infeccioso.

Sin Embargo, un cambio de apenas un aminoácido en el bucle de CypA puede hacer el virus operatorio contrario desde cómo lo hace normalmente, permitiendo que el virus llegue a ser no contagioso cuando CypA está presente, y llegue a ser infeccioso cuando no hay presente de CypA. Tales cambios se llaman las “mutaciones del escape,” Polenova dice, porque permiten que el virus “escape” de su dependencia de CypA.

Para dirigirse hacia adentro en este mecanismo de escape, el equipo de investigación examinó los ensamblajes de diversas variantes de la proteína del capsid del VIH complexed con CypA. Usando el magia-ángulo-giro del RMN, registraron los movimientos en estos ensamblajes, átomo por el átomo, en escala de tiempo que colocaban a partir de nanosegundos a los milisegundos, de un milmillonésimas de un segundo a un milésimos de un segundo.

Las personas encontraron que una reducción en los movimientos naturales en la región obligatoria debido a las mutaciones permitió que el virus escape de la dependencia de CypA. los experimentos de Magia-ángulo-Giro del RMN proporcionaron a una antena directa de estos movimientos, registrando los cambios en las acciones recíprocas magnéticas entre los núcleos. Las Simulaciones por ordenador permitieron que las personas visualizaran los movimientos.

Algunas porciones de la proteína del capsid no se mueven en absoluto ni se mueven solamente un poco mientras que otras porciones experimentan los movimientos de la grande-amplitud distribuidos sobre una amplia gama escala de tiempo, con la región más dinámica siendo el bucle de CypA. Polenova dice que es bastante asombrosamente que tales movimientos extensos están presentes en el capsid ensamblado, y que estas dinámicas se podrían detectar por el RMN y simulaciones por ordenador.

“Es la primera vez que el acuerdo cuantitativo entre el experimento y el cómputo fue logrado en un estudio de la dinámica, y es determinado que esto fue lograda para un sistema tan complejo,” Polenova emocionante dice. “Esperamos que este trabajo pueda conducir el revelado de nuevas intervenciones terapéuticas, tales como pequeñas moléculas que servirían como interactors con el capsid del VIH e inhibirían estas dinámicas.”

Polenova dice a las personas diversas de investigadores, con experiencia en virología del VIH, biología estructural, biofísica y bioquímica, era crítico al éxito del estudio, junto con el acceso a los recursos nacionales del alto-campo RMN a través del Alto Laboratorio Nacional del Campo Magnético. Ensamblaron a las personas a través del Centro NIH-financiado de Pittsburgh para las Acciones Recíprocas de la Proteína del VIH. Llevado por Profesor Angela Gronenborn, el centro reúne científicos y recursos del alto-calibre para aclarar las acciones recíprocas de las proteínas del VIH con factores de la célula huesped.

Fuente: Universidad de Delaware