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as ajudas da microscopia do Cryo-elétron analisam mecanismos da infecção dos coronaviruses em detalhe

A microscopia e a supercomputação de alta resolução do cryo-elétron têm tornado agora possível analisar em detalhe os mecanismos da infecção dos coronaviruses. Estes vírus são notórios para atacar as vias respiratórias dos seres humanos e dos animais.

Uma equipa de investigação que os cientistas incluídos da universidade de Washington (UW), do Pasteur Institute e da universidade de Utrecht obtivessem um modelo atômico de uma proteína do ponto do coronavirus que promovesse a entrada em pilhas. A análise do modelo está fornecendo ideias para estratégias vacinais específicas. Os resultados do estudo são esboçados em um estudo Medicina-conduzido UW recente publicado na natureza. David Veesler, professor adjunto de UW da bioquímica, dirigiu o projecto.

Estes vírus, com suas coroas dos pontos, são responsáveis para quase um terço de suave, frio-como sintomas e a pneumonia atípica no mundo inteiro, Veesler explicou. Mas os formulários mortais dos coronaviruses emergiram sob a forma de SARS-CoV (coronavirus da Síndrome Respiratória Aguda Grave) em 2002 e de MERS-CoV (coronavirus respiratório da síndrome de Médio Oriente) em 2012 com taxas de fatalidade entre 10 por cento a 37 por cento.

Estas manifestações de pneumonia mortal mostraram que os coronaviruses podem transmitir dos vários animais aos povos. Actualmente, somente seis coronaviruses são sabidos para contaminar povos, mas muitos coronaviruses contaminam naturalmente animais. As manifestações mortais recentes resultaram dos coronaviruses que superam a barreira de espécie. Isto sugere que o outro coronavirus novo, emergente com potencial pandémico seja provável emergir. Não há nenhum vacina aprovada ou tratamento antiviroso contra SARS-CoV ou MERS-CoV.

A capacidade dos coronaviruses para anexar a e incorporar pilhas específicas é negociada por uma glicoproteína do ponto da transmembrana. Forma os trimers que decoram a superfície do vírus. Os Trimers são estruturas montadas de três unidades idênticas da proteína. A estrutura os pesquisadores estudados é responsável da ligação a e da fusão com a membrana de uma pilha viva. O ponto determina que tipos dos animais e que tipos de pilhas em seus corpos cada coronavirus pode contaminar.

Usando avançado, a única microscopia do cryo-elétron da partícula e análise da supercomputação, Veesler e seus colegas revelaram a arquitetura de um trimer da glicoproteína do ponto do coronavirus do rato. Descobriram um nível de detalhe inaudito. A definição é 4 ångströms, uma unidade de medida que expressam o tamanho dos átomos e as distâncias entre eles e que é equivalente a um décimo de um nanômetro.

“A estrutura é mantida em seu estado da pre-fusão, e submete-se então a rearranjos principais para provocar a fusão do viral e as membranas do anfitrião e a infecção iniciada,” Veesler explicaram.

A maquinaria da fusão do coronavirus é reminiscente das proteínas da fusão encontradas em uma outra família dos vírus, os paramyxoviruses, que incluem o vírus syncytial respiratório (a causa principal de hospitalizações infantis e chiar nas crianças) assim como os vírus que causam o sarampo e a papeira. Esta semelhança implica que as proteínas da fusão do coronavirus e do paramyxovirus poderiam empregar mecanismos similares para promover a entrada viral e para compartilhar de uma origem evolucionária comum.

Os pesquisadores igualmente compararam as estruturas de cristal das partes da proteína do ponto em coronaviruses do rato e do ser humano. Seus resultados fornecem indícios a respeito de como a estrutura molecular destes domínios da proteína pôde influenciar que a espécie animal específica o vírus pode contaminar.

Os pesquisadores igualmente analisaram a estrutura para alvos possíveis para o projecto vacinal e terapias antivirosas. Observaram que a borda exterior do trimer do ponto do coronavirus tem um peptide da fusão - uma corrente dos ácidos aminados - que fosse envolvida na entrada viral em pilhas de anfitrião. A acessibilidade fácil deste peptide, e sua similaridade prevista entre um número de coronaviruses, sugerem estratégias vacinais possíveis para neutralizar uma variedade de estes vírus.

“Nossos estudos revelaram uma fraqueza nesta família dos vírus que podem ser um alvo ideal para coronaviruses de neutralização,” Veesler disseram.

Pode haver uma maneira, pesquisadores notáveis, para induzir os anticorpos amplamente de neutralização que reconhecem este peptide periférico. Os anticorpos de neutralização protegem contra infecções parando um mecanismo em um micróbio patogénico. Os anticorpos amplamente de neutralização seriam eficazes contra diversas tensões do micróbio patogénico, neste caso coronaviruses. A estrutura física do peptide da fusão inspira ideias para o projecto das proteínas que o desabilitariam.

“As moléculas ou os andaimes pequenos da proteína puderam eventualmente ser projectados ligar a este local,” Veesler disse, “impedir a inserção do peptide da fusão na membrana de pilha do anfitrião e impedir que se submeta às mudanças conducentes à fusão com a pilha de anfitrião. Nós esperamos que este pôde ser o caso, mas muito mais trabalho precisamos de ser feitos para ver se é possível.”

A estrutura da proteína do ponto do coronavirus descrita nesta letra à natureza é esperada assemelhar-se a outras proteínas do ponto do coronavirus.

“Conseqüentemente, a estrutura que nós analisamos no rato o coronavirus é provável ser representante da arquitetura de outras proteínas do ponto do coronavirus tais como aqueles de MERS-CoV e de SARS-CoV,” os pesquisadores observados.

Os pesquisadores resumiram seu papel, “nossos resultados fornecem agora uma estrutura para compreender a entrada do coronavirus e para sugerir maneiras para impedir ou tratar as manifestações futuras do coronavirus.”

“Tais estratégias,” Veesler disse, “seja aplicável a diversos coronaviruses existentes e às tensões futuras emergentes do coronavirus que conservam esta mesma estrutura para pilhas entrando.”

Source:

University of Washington Health Sciences/UW Medicine