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Les chercheurs résolvent la structure de la protéine principale dans les coronaviruses, comme MERS et radar à ouverture synthétique

Quand le radar à ouverture synthétique de maladie respiratoire (syndrôme respiratoire aigu sévère) a apparu en 2003, il a tué au moins 775 personnes avant qu'il ait été contenu. Neuf ans après, MERS (syndrome respiratoire de Moyen-Orient) a commencé à diffuser dans l'être humain population-et a continué pour avoir un régime de fatalité de cas de 36 pour cent.

Ces maladies sont des substances des coronaviruses, les agents pathogènes en pleine évolution au-dessus dont peut « se renverser » des populations animales aux êtres humains.

Introduisez les auteurs de la recherche a compris (de gauche à droite) l'étudiant de troisième cycle Christopher Cottrell, salle et associé Robert Kirchdoerfer d'Andrew de professeur agrégé de l'institut de recherches de Scripps de recherches.

« Nous devons être disposés pour ces virus, » a dit la salle d'Andrew, professeur agrégé au The Scripps Research Institute (TSRI).

Maintenant la salle et ses collègues à TSRI, à Dartmouth et aux instituts de la santé nationaux (NIH) ont résolu la structure d'une protéine principale dans HKU1, un coronavirus recensé dans Hong Kong en 2005 et fortement associé au radar à ouverture synthétique et au MERS. Ils croient que leurs découvertes guideront de futures demandes de règlement pour cette famille des virus.

« C'est réellement le rez-de-chaussée, » a dit la salle, qui dirigé par Co l'étude avec Jason S. McLellan, professeur adjoint des biochimies à l'École de Médecine de Geisel à l'université de Dartmouth. « Une fois que vous avez des structures, vous pouvez réellement commencer à aller après différents coronaviruses, comme MERS et radar à ouverture synthétique. »

La pointe de coronavirus (CoV S) est la plus grande protéine de fusion de la classe I connue et manifeste des homologies de structure aux protéines de pointe du virus de la grippe et du VIH. (Accueil d'image de Robert Kirchdoerfer.)

La recherche était aujourd'hui publié dans la nature de tourillon.

Les défenses du virus

La « corona » signifie la tête dans le latin, et des coronaviruses sont nommés pour leurs têtes microscopiques des protéines de « pointe ».

À la base de chaque protéine de pointe sont les machines de la fusion du virus, que le virus emploie pour présenter des cellules hôte. La structure de ces machines change rarement entre la substance de coronavirus, qui signifie que les anticorps avérés pour viser la structure pourraient fonctionner contre beaucoup de virus dans cette famille.

Le défi pour des chercheurs a été de trouver les anticorps qui peuvent réellement atteindre les machines de fusion de cellules. La protection de ces machines virales critiques est une couche de glycoprotéines (protéines liées avec des sucres) ces la protège des crises des anticorps d'hôte.

Pour aider à recenser des voies autour de la glycoprotéine « écran protecteur, » les scientifiques ont eu besoin d'un plan de la structure des protéines de pointe.

Un calendrier de lancement neuf

Dans l'étude neuve, la salle et ses collègues ont employé un cryo-électron appelé de technique d'imagerie microscopie-dans lequel des échantillons sont gelés et alors imagé avec un électron faisceau-à résolvez la structure du 3D de la protéine de pointe. Les résultats prouvent que les protéines de la pointe HKU1 ont deux « lobes » entrelacés qui s'entrecroisent au-dessus des machines de fusion et forment un genre de conformation inversée de forme-un de cloche non apparente dans des études précédentes des parties seulement de la structure.

« Qui n'est pas quelque chose vous auriez prévu basé sur les domaines précédemment résolus de glycoprotéine de coronavirus, » a dit l'étudiant de troisième cycle Christopher Cottrell de TSRI, qui a servi du premier auteur du papier avec l'associé Robert Kirchdoerfer de recherches de TSRI.

« Tout au sujet de ceci était étonnant, » Kirchdoerfer a ajouté. « C'est réellement un des premières illustrations que nous avons d'une protéine humaine de pointe de coronavirus. »

L'image structurelle neuve est également la première à laisser entendre la façon dont le virus identifie des récepteurs de cellule hôte. Il s'avère que la présence des récepteurs de cellule humaine peut déclencher la protéine de pointe pour changer de vitesse sa conformation et pour indiquer ses machines de fusion.

Bien que le mécanisme exact derrière la modification soit encore inconnu, Kirchdoerfer voit ce phénomène comme vulnérabilité que les futurs traitements pourraient exploiter. « Vous pourriez pouvoir l'inciter que conformationnel changez avec de l'anticorps, » avez dit.

Les chercheurs espèrent être prêts pour un futur événement de débordement de coronavirus. Grâce aux techniques neuves en préparation la préparation des échantillons et les avances dans l'automatisation et les appareils-photo de microscopie de cryo-électron, le projet récent a pris des mois, plutôt que des années, pour compléter.

« C'est une démonstration gentille de la façon dont nous pouvons influencer ce que nous avons fait dans différents endroits tels que le VIH et l'Ebola pour résoudre rapidement des structures des agents pathogènes apparaissants, » avons dit la salle.

La prochaine opération dans cette recherche sera de trouver les anticorps humains ou animaux qui peuvent viser des sites de la vulnérabilité dans la protéine de pointe structure-indiquant une voie de venir à bout la couche de glycoprotéine et de neutraliser les machines de fusion à l'intérieur. Des anticorps avec cette capacité ont pu être développés pour la thérapeutique.