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Os pesquisadores resolvem a estrutura da proteína chave nos coronaviruses, como MERS e SARS

Quando a doença respiratória SARS (Síndrome Respiratória Aguda Grave) emergiu em 2003, matou pelo menos 775 povos antes que estêve contida. Nove anos mais tarde, MERS (síndrome respiratória de Médio Oriente) começou a circular no ser humano população-e foi sobre ter uma taxa de fatalidade de caso de 36 por cento.

Estas doenças são espécies de coronaviruses, os micróbios patogénicos em rápida evolução que pode “derramar sobre” das populações animais aos seres humanos.

Feche autores da pesquisa incluiu (esquerda para a direita) o aluno diplomado Christopher Cottrell do instituto de investigação de Scripps, divisão de Andrew do professor adjunto e investigador associado Robert Kirchdoerfer.

“Nós precisamos de ser preparados para estes vírus,” disse a divisão de Andrew, professor adjunto no The Scripps Research Institute (TSRI).

Agora a divisão e seus colegas em TSRI, em Dartmouth e nos institutos de saúde nacionais (NIH) resolveram a estrutura de uma proteína chave em HKU1, um coronavirus identificado em Hong Kong em 2005 e relativo altamente ao SARS e ao MERS. Acreditam que seus resultados guiarão os tratamentos futuros para esta família dos vírus.

“Este é realmente o rés-do-chão,” disse a divisão, que co-conduziu o estudo com Jason S. McLellan, professor adjunto da bioquímica na Faculdade de Medicina de Geisel na faculdade de Dartmouth. “Uma vez que você tem estruturas, você pode realmente começar ir após coronaviruses diferentes, como MERS e SARS.”

O ponto do coronavirus (CoV S) é a classe a maior mim proteína da fusão conhecida e indica similaridades estruturais às proteínas do ponto do virus da gripe e do VIH. (Cortesia de imagem de Robert Kirchdoerfer.)

A pesquisa foi publicada hoje na natureza do jornal.

As defesas do vírus

A “corona” significa a coroa no latim, e os coronaviruses são nomeados para suas coroas microscópicas de proteínas do “ponto”.

Na base de cada proteína do ponto é a maquinaria da fusão do vírus, que o vírus se usa para incorporar pilhas de anfitrião. A estrutura desta maquinaria muda raramente entre a espécie do coronavirus, que significa que os anticorpos encontrados para visar a estrutura poderiam trabalhar contra muitos vírus nesta família.

O desafio para pesquisadores foi encontrar os anticorpos que podem realmente alcançar a maquinaria da fusão de pilha. Proteger esta maquinaria viral crítica é uma camada de glicoproteína (proteínas limitadas com açúcares) essas protege-a ataques dos anticorpos do anfitrião'.

Para ajudar a identificar maneiras em torno da glicoproteína “protector,” cientistas necessários um mapa da estrutura da proteína do ponto.

Um mapa rodoviário novo

No estudo novo, a divisão e seus colegas usaram uma técnica de imagem lactente chamada o cryo-elétron microscopia-em que as amostras são congeladas e então imaged com um elétron feixe-a resolva a estrutura do 3D da proteína do ponto. Os resultados mostram que as proteínas do ponto HKU1 têm dois “lóbulos entrelaçados” que entrecruzam sobre a maquinaria da fusão e formam um tipo da conformação invertida da forma-um do sino nao aparente em estudos precedentes somente de partes da estrutura.

“Que não é algo você preveria baseado nos domínios previamente resolvidos da glicoproteína do coronavirus,” disse o aluno diplomado Christopher Cottrell de TSRI, que serviu como o primeiro autor do papel com investigador associado Robert Kirchdoerfer de TSRI.

“Tudo sobre este era surpreendente,” Kirchdoerfer adicionou. “Este é realmente uma das primeiras imagens que nós temos de uma proteína humana do ponto do coronavirus.”

A imagem estrutural nova é igualmente a primeira a sugerir em como o vírus reconhece os receptors da pilha de anfitrião. Parece que a presença de receptors da pilha humana pode provocar a proteína do ponto para deslocar sua conformação e para revelar sua maquinaria da fusão.

Embora o mecanismo exacto atrás da mudança seja ainda desconhecido, Kirchdoerfer vê este fenômeno como uma vulnerabilidade que as terapias futuras possam explorar. “Você pôde poder induzi-lo que conformational mude com um anticorpo,” disse.

Os pesquisadores esperam estar prontos para um evento futuro da difusão do coronavirus. Os agradecimentos às técnicas novas na preparação e nos avanços da amostra na automatização e nas câmeras da microscopia do cryo-elétron, o projecto recente tomaram meses, um pouco do que anos, para terminar.

“Esta é uma demonstração agradável de como nós podemos leverage o que nós fizemos em áreas diferentes tais como o VIH e o Ebola para resolver ràpida estruturas dos micróbios patogénicos emergentes,” dissemos a divisão.

O passo seguinte nesta pesquisa será encontrar os anticorpos humanos ou animais que podem visar locais da vulnerabilidade na proteína do ponto querevela uma maneira de obter em torno da camada da glicoproteína e de neutralizar para dentro a maquinaria da fusão. Os anticorpos com esta capacidade podiam ser desenvolvidos para a terapêutica.