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les aides de microscopie de Cryo-électron analysent des mécanismes d'infection des coronaviruses en détail

La microscopie et la superinformatique à haute résolution de cryo-électron ont maintenant permis pour analyser en détail les mécanismes d'infection des coronaviruses. Ces virus sont notoires pour attaquer les voies respiratoires d'êtres humains et d'animaux.

Une équipe de recherche que les scientifiques inclus de l'université de Washington (UW), du Pasteur Institute et de l'université d'Utrecht a obtenu un modèle atomique d'une protéine de pointe de coronavirus qui introduit l'entrée dans des cellules. L'analyse du modèle fournit des idées pour des stratégies vacciniques spécifiques. Les résultats d'étude sont donnés dans une étude dirigée par le médicament récente d'UW publiée en nature. David Veesler, professeur adjoint d'UW des biochimies, a dirigé le projet.

Ces virus, avec leurs têtes des pointes, sont responsables presque d'un tiers des sympt40mes doux et comme un rhume et la pneumonie atypique mondiale, Veesler a expliqué. Mais les formes mortelles des coronaviruses ont apparu sous forme de Radars à ouverture synthétique-CoV (coronavirus de syndrôme respiratoire aigu sévère) en 2002 et de MERS-CoV (coronavirus respiratoire de syndrome de Moyen-Orient) en 2012 avec des régimes de fatalité entre 10 pour cent à 37 pour cent.

Ces manifestations de pneumonie mortelle ont prouvé que les coronaviruses peuvent communiquer des animaux variés à des gens. Actuel, seulement six coronaviruses sont connus pour infecter des gens, mais beaucoup de coronaviruses infectent naturellement des animaux. Les manifestations mortelles récentes ont résulté des coronaviruses surmontant la barrière interespèces. Ceci propose que d'autres coronavirus neufs et apparaissants avec le potentiel universel soient susceptibles d'apparaître. Il n'y a aucun vaccin ou traitement antiviral approuvé contre Radars à ouverture synthétique-CoV ou MERS-CoV.

La capacité des coronaviruses de fixer à et de présenter les cellules spécifiques est assistée par une glycoprotéine de pointe de transmembrane. Elle forme des trimères décorant la surface de virus. Les trimères sont des structures assemblées à partir de trois éléments identiques de protéine. La structure les chercheurs étudiés est responsable de gripper à et de protéger par fusible avec la membrane d'une cellule vivante. La pointe détermine quels genres d'animaux et quels types de cellules dans leurs fuselages chaque coronavirus peut infecter.

Utilisant de pointe, la microscopie de cryo-électron de particules et l'analyse unique de superinformatique, le Veesler et ses collègues ont indiqué l'architecture d'un trimère de glycoprotéine de pointe de coronavirus de souris. Ils ont découvert un niveau de précision sans précédent. La définition est 4 angströms, un élément de mesure qui exprime la taille des atomes et les distances entre elles et qui est équivalente à un dixième d'un nanomètre.

« La structure est mise à jour dans sa condition de pré-fusion, et puis subit les réarrangements importants pour déclencher la fusion du viral et les membranes d'hôte et l'infection initiée, » Veesler ont expliqué.

Les machines de fusion de coronavirus sont réminiscentes des protéines de fusion trouvées dans une autre famille des virus, les paramyxoviruses, qui comprennent le virus respiratoire syncytial (la principale cause des hospitalisations infantiles et wheezing chez les enfants) ainsi que les virus qui entraînent la rougeole et l'oreillons. Cette ressemblance implique que les protéines de fusion de coronavirus et de paramyxovirus pourraient utiliser les mécanismes assimilés pour introduire l'entrée virale et pour partager une origine évolutionnaire courante.

De chercheurs les structures cristallines comparées également des parties de la protéine de pointe dans des coronaviruses de souris et d'être humain. Leurs découvertes fournissent des indices pour la façon dont la structure moléculaire de ces domaines de protéine pourrait influencer que la substance animale spécifique le virus peut infecter.

Les chercheurs ont également analysé la structure pour les objectifs possibles pour le modèle vaccinique et les traitements antiviraux. Ils ont observé que l'arête extérieure du trimère de pointe de coronavirus a un peptide de fusion - un réseau des acides aminés - qui est impliqué dans l'entrée virale dans des cellules hôte. L'accessibilité facile de ce peptide, et sa similitude prévue parmi un certain nombre de coronaviruses, propose des stratégies vacciniques possibles pour neutraliser un grand choix de ces virus.

« Nos études ont indiqué une faiblesse dans cette famille des virus qui peuvent être un objectif idéal pour les coronaviruses de neutralisation, » Veesler ont dit.

Il peut y a une voie, les chercheurs remarquables, pour obtenir les anticorps grand de neutralisation identifiant ce peptide périphérique. Les anticorps de neutralisation se protègent contre des infections en arrêtant un mécanisme dans un agent pathogène. Les anticorps grand de neutralisation seraient efficaces contre plusieurs tensions d'agent pathogène, dans ce cas coronaviruses. La structure matérielle du peptide de fusion inspire des idées pour le modèle des protéines qui le désactiveraient.

Des « petites molécules ou les échafaudages de protéine pourraient éventuellement être conçus pour gripper à ce site, » Veesler a dit, « de gêner la mise en place du peptide de fusion dans la membrane de cellule hôte et de l'empêcher de subir des modifications favorisant la fusion avec la cellule hôte. Nous espérons que ceci pourrait être le cas, mais beaucoup plus de travail doit être faits pour voir s'il est possible. »

On s'attend à ce que la structure des protéines de pointe de coronavirus décrite dans cette lettre à la nature ressemble à d'autres protéines de pointe de coronavirus.

« Par conséquent, la structure que nous avons analysée chez la souris le coronavirus est susceptible d'être préposé du service de l'architecture d'autres protéines de pointe de coronavirus de ce type de MERS-CoV et de Radars à ouverture synthétique-CoV, » les chercheurs observés.

Les chercheurs ont résumé leur papier, « nos résultats fournissent maintenant un cadre pour comprendre l'entrée de coronavirus et pour proposer des voies pour éviter ou traiter de futures manifestations de coronavirus. »

De « telles stratégies, » Veesler a dit, « appliqueriez-vous à plusieurs coronaviruses existants et à de futures tensions apparaissantes des coronavirus qui économisent cette même structure pour les cellules entrantes. »

Source:

University of Washington Health Sciences/UW Medicine