Os pesquisadores relatam como as proteínas de Zika sequestram pilhas de anfitrião

A maioria de povos contaminados com Zika nunca mostram sintomas. Mas o vírus causa às vezes a inabilidade severa -- da microcefalia nos bebês à fraqueza ou da paralisia parcial nos adultos -- e não há nenhum tratamento. Em um estudo recente no Proteomics molecular & celular do jornal, os pesquisadores relatam um estudo detalhado de como o vírus interage com as pilhas de anfitrião. Um de seus resultados oferece a introspecção em como Zika escapa a sinalização imune e prolifera dentro do corpo.

Como a maioria de vírus, Zika realiza muito com somente algumas ferramentas. Tem apenas um gene da codificação da proteína, que produz um único polipeptídeo que seja fendido em 10 proteínas menores -- um número empequenecido pelos 20.000 genes calculados da proteína-codificação em uma pilha humana. Não obstante, Zika pode tomar sobre a pilha humana vastamente mais complexa, repurposing a em uma fábrica do vírus. Brian Raught, um pesquisador na universidade de toronto, disse que encontrou esse processo fascinar.

“Com apenas estas 10 proteínas, este vírus louco transforma suas pilhas nos zombis que fazem seu oferecimento,” disse Raught. “Eu encontrei sempre aquele mindblowing.”

Os pesquisadores no laboratório de Raught, conduzido pelo companheiro pos-doctoral Etienne Coyaud, quiseram encontrar como o punhado de proteínas de Zika podia sequestrar a pilha de anfitrião. Souberam que o repto deve depender das interacções físicas entre proteínas virais e proteínas nativas à pilha--mas qual?

Devido à evidência crescente que liga infecções de Zika em matrizes expectantes à microcefalia em suas crianças, Raught disse, “nós pensamo-la melhor para deixar o trabalho real do vírus aos peritos.” Em vez de usar o material infeccioso, a equipe fez 10 tensões de pilhas humanas -- cada um que expressa uma das 10 proteínas de Zika. Adicionando uma etiqueta pequena do “resumo” a cada proteína viral (chamada uma etiqueta da “bandeira”), podiam recuperar as proteínas virais usando um anticorpo que ligasse a esta etiqueta. As proteínas do anfitrião que colado firmemente a cada proteína viral veio avante para o passeio; os pesquisadores usaram uma técnica chamada espectrometria em massa para identificar aquelas proteínas humanas.

Mas havia um inconveniente com esta aproximação. Que se as proteínas da pilha humana estavam interagindo com as proteínas de Zika, mas estavam separando delas antes de ser extraída? Para identificar as proteínas a que seja próximo, mas entrelaçado não inseparàvel com, cada proteína viral, a equipe usou uma rotulagem chamada segunda técnica da proximidade. Essencialmente, equiparam cada proteína viral com uma enzima que anexasse a etiqueta pegajosa da biotina em qualquer coisa que veio perto bastante.

A rotulagem da proximidade é especialmente útil para detectar interacções com as proteínas encaixadas nas membranas de pilha; aquelas moléculas são notòria difíceis de isolar-se. “Este é um recurso realmente grande de uma aproximação derotulagem comparada às aproximações tradicionais,” disse Coyaud. Porque Zika, como muitos vírus, incorpora a pilha a um envelope do membrana-limite, e reorganiza muitos dos organelles do membrana-limite do seu anfitrião no curso da infecção, suas interacções com proteínas da membrana puderam ser chaves a compreender o ciclo de vida viral.

Quando os pesquisadores combinaram os resultados das duas aproximações, poderiam reunir uma imagem detalhada do que Raught chama a “vizinhança” dentro da pilha onde cada proteína de Zika pega a residência.

Por exemplo, os pesquisadores encontraram essa proteína de um Zika, chamada NS2A, interagido com muitos vizinhos humanos em um organelle do anfitrião chamado o peroxisome. Peroxisomes é envolvido na sinalização imune inata, um tipo de alarme premonitório de que vá fora quando os vírus estam presente. As proteínas dos vírus da dengue e de Nilo ocidental, que estão na mesma família que Zika, foram mostradas para associar com os peroxisomes e para interromper a sinalização antivirosa.

Usando a microscopia de fluorescência, disse Raught, “nós poderíamos ver que esta uma proteína (NS2A) localizou somente aos peroxisomes.” Porque NS2A provavelmente é envolvido na réplica do genoma e da construção do vírus de seu escudo da proteína, sua preferência para o peroxisome conduziu a equipe investigar se o peroxisome pôde ser envolvido na réplica. A equipe recrutou alguns virologists com acesso a uma facilidade do biocontainment, que poderia testar se o vírus infeccioso de Zika pode proliferar nas pilhas sem peroxisomes. Despeja, naquelas pilhas, o vírus prolifera mais lentamente.

“Realmente parece estar uma relação importante entre ter um peroxisome e podendo fazer eficientemente o vírus de Zika,” disse Raught. “Nós não sabemos exactamente porque aquele é.” Mas os dados da interacção da proteína do anfitrião-vírus mostraram-lhes onde olhar.

O laboratório do Raught do conjunto de dados recolheu está completo de tais indícios. Ligeira mais do que a metade das proteínas humanas os pesquisadores encontrados interagir com as proteínas virais são sabidas para ser envolvidas em outras infecções virais, quando o resto não tinha sido descrito ainda. De acordo com Raught, “uma compreensão melhor destes processos permitirá que nós identifiquem vulnerabilidades específicas no ciclo de vida do vírus, onde as drogas antivirosas podem ser visadas.”