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Los investigadores resuelven la estructura de la proteína dominante en coronaviruses, como MERS y el SARS

Cuando emergió la enfermedad respiratoria SARS (neumonía asiática) en 2003, mató por lo menos a 775 personas antes de que fuera contenida. Nueve años más adelante, MERS (síndrome respiratorio de Oriente Medio) comenzó a circular en el ser humano población-y ha continuado tener un régimen de fatalidad de caso del 36 por ciento.

Estas enfermedades son especies de coronaviruses, los patógeno en plena evolución sobre los cuales puede “derramarse” de las poblaciones animales a los seres humanos.

Enchaviete a los autores de la investigación incluyó (de izquierda a derecha) al estudiante de tercer ciclo Christopher Cottrell, sala y socio de investigación Roberto Kirchdoerfer de Andrew del profesor adjunto del instituto de investigación de Scripps.

“Necesitamos ser preparados para estos virus,” dijo la sala de Andrew, profesor adjunto en el The Scripps Research Institute (TSRI).

Ahora la sala y sus colegas en TSRI, Dartmouth y los institutos de la salud nacionales (NIH) han resuelto la estructura de una proteína dominante en HKU1, un coronavirus determinado en Hong Kong en 2005 y relacionado altamente con el SARS y MERS. Creen que sus conclusión conducirán los tratamientos futuros para esta familia de virus.

“Ésta es realmente la planta,” dijo la sala, que co-llevó el estudio con Jason S. McLellan, profesor adjunto de la bioquímica en la Facultad de Medicina de Geisel en la universidad de Dartmouth. “Una vez que usted tiene estructuras, usted puede comenzar real a ir después de diversos coronaviruses, como MERS y el SARS.”

El pico del coronavirus (CoV S) es la proteína más grande de la fusión de la clase I sabida y visualiza semejanzas estructurales a las proteínas del pico del virus de gripe y del VIH. (Cortesía de imagen de Roberto Kirchdoerfer.)

La investigación fue publicada hoy en la naturaleza del gorrón.

Las defensas del virus

La “corona” significa la corona en latín, y los coronaviruses se nombran para sus coronas microscópicas de las proteínas del “pico”.

En la base de cada proteína del pico es la maquinaria de la fusión del virus, que el virus utiliza para incorporar las células huesped. La estructura de esta maquinaria cambia raramente entre la especie del coronavirus, que significa que los anticuerpos encontrados para apuntar la estructura podrían trabajar contra muchos virus en esta familia.

El reto para los investigadores ha sido encontrar los anticuerpos que pueden alcanzar real la maquinaria de la fusión de célula. La protección de esta maquinaria viral crítica es una capa de las glicoproteínas (proteínas limitadas con los azúcares) esas la blinda ataques de los anticuerpos del ordenador principal los'.

Para ayudar a determinar maneras alrededor de la glicoproteína “coraza,” los científicos necesitaron un mapa de la estructura de la proteína del pico.

Un nuevo mapa itinerario

En el nuevo estudio, la sala y sus colegas utilizaron una técnica de proyección de imagen llamada el cryo-electrón microscopia-en el cual se congelan las muestras y entonces reflejado con un electrón haz-a resuelva la estructura del 3D de la proteína del pico. Los resultados muestran que las proteínas del pico HKU1 tienen dos “lóbulos entretejidos” que entrecrucen sobre la maquinaria de la fusión y formen una clase de conformación invertida de la forma-uno de la campana no evidente en estudios anteriores solamente de las partes de la estructura.

“Que no es algo usted habría predicho basado en los dominios previamente resueltos de la glicoproteína del coronavirus,” dijo al estudiante de tercer ciclo Christopher Cottrell de TSRI, que sirvió como primer autor del papel con el socio de investigación de TSRI Roberto Kirchdoerfer.

“Todo sobre esto era asombrosamente,” Kirchdoerfer agregó. “Éste es realmente uno de las primeras imágenes que tenemos de una proteína humana del pico del coronavirus.”

La nueva imagen estructural es también la primera a hacer alusión a cómo el virus reconoce los receptores de la célula huesped. Aparece que la presencia de receptores de la célula humana puede accionar la proteína del pico para cambio su conformación y para revelar su maquinaria de la fusión.

Aunque el mecanismo exacto detrás del cambio sea todavía desconocido, Kirchdoerfer ve este fenómeno como vulnerabilidad que las terapias futuras pudieron explotar. “Usted puede ser que pueda inducirlo que conformacional cambie con un anticuerpo,” dijo.

Los investigadores esperan estar listos para una acción futura del despilfarro del coronavirus. Los gracias a las nuevas técnicas en la preparación y avances de la muestra en la automatización y cámaras de la microscopia del cryo-electrón, el proyecto reciente tardaron meses, bastante que años, para terminar.

“Ésta es una demostración agradable de cómo podemos leverage lo que hemos hecho en diversas áreas tales como VIH y Ebola para resolver rápidamente las estructuras de patógeno emergentes,” dijimos la sala.

El paso siguiente en esta investigación será encontrar los anticuerpos humanos o animales que pueden apuntar sitios de la vulnerabilidad en la proteína del pico estructura-que revela una manera de conseguir alrededor de la capa de la glicoproteína y de neutralizar la maquinaria de la fusión dentro. Los anticuerpos con esta capacidad se podían desarrollar para la terapéutica.