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Les chercheurs de CSU découvrent l'information neuve sur la réplication des virus

Une équipe de recherche interdisciplinaire à l'université de l'Etat du Colorado a employé la chimie, les biochimies et la virologie de calcul pour découvrir l'information neuve sur la façon dont des virus tels que le Nil occidental, la dengue et la réplique de Zika. Basé sur leur recherche, l'équipe a dit que ces virus semblent estropier leurs propres machines de réplication de génome.

Les chercheurs de CSU ont décrit les résultats comme « étonnants, » et a dit que les découvertes ont des implications pour le futur développement de vaccin et d'antiviral.

L'étude, le « motif V règle la transduction d'énergie entre l'atpase du flavivirus NS3 et la fissure ARN-grippante, » était publié dans le tourillon de la biochimie le 7 février.

Comment répliques d'un virus

Kelly dupont, premier auteur de l'étude et un candidat doctoral en chimie à CSU, protéine Nonstructural 3 d'études - ou NS3 - dans les flaviviruses, qui entraînent un certain nombre de maladies chez l'homme. NS3 est une enzyme principale que ces virus emploient pour copier leurs génomes.

Pour que les flaviviruses reproduisent, la hélicase NS3 - une enzyme virale qui grippe ou transforme l'acide nucléique doit dérouler l'acide ribonucléique bicaténaire. NS3 emploie l'adénosine triphosphate ou l'ATP, une molécule abondante en cellules, comme essence pour actionner le déroulement.

Dupont a indiqué que l'action de déroulement est assimilée à ce qui se produit avec une tirette sur une jupe, alors que l'énergie produite à partir de l'ATP pilotant le déroulement est assimilée au système de boîte de vitesses d'un véhicule.

Le desserrage de l'énergie de l'essence pilote les pistons en haut et en bas pour faire tourner la boîte de vitesses et puis les rouleaux, faisant avancer le véhicule. NS3 emploie l'ATP en tant que son essence pour dérouler l'acide ribonucléique bicaténaire, mais nous ne savons pas où le vilebrequin ou la boîte de vitesses est pour cette machine. »

Kelly dupont, premier auteur de l'étude

Dupont a indiqué que cette recherche a été au commencement concentrée sur essayer de figurer à l'extérieur quelle partie de la protéine NS3 agit en tant que sa boîte de vitesses moléculaire. Tout en étudiant le procédé, l'équipe a recensé la partie de NS3 qui agit en tant que frein pendant le déroulement.

Ils ont également recensé les mutations qui effectuent NS3 dérouler l'acide ribonucléique bicaténaire plus rapide qu'est normalement vu, mais effectuer également le virus reproduire plus inefficacement en cellules.

Potentiel pour le médicament, mise au point de vaccin

Si les chercheurs peuvent apprendre plus au sujet de la façon dont NS3 déroule l'acide ribonucléique bicaténaire et de la façon dont ce procédé est réglé, ils pourraient potentiellement des zones d'objectif dans la hélicase pour le développement des médicaments traiter les maladies virus-entraînées.

Brian Geiss, auteur supérieur sur l'étude et professeur agrégé de la microbiologie à CSU, a dit que les découvertes pourraient également un jour mener au développement amélioré des vaccins contre ces virus.

« La plupart des vaccins sont développés en trouvant les mutations faites au hasard qui ralentissent l'accroissement de virus, » il ont dit. « En comprenant comment les enzymes virales comme le travail NS3 en détail, nous peuvent employer que l'information pour concevoir rationnellement les virus neufs de mutant qui reproduisent moins bien et agissent mieux comme un vaccin, sans devoir compter sur l'occasion d'effectuer le vaccin. Ceci peut aider à développer des vaccins plus rapidement et avec précision. »

Dupont, qui se spécialise en produisant des simulations de calcul, avait fonctionné dans le laboratoire de Geiss dans le service de la microbiologie, de l'immunologie et de la pathologie. Tandis que le travail interdisciplinaire est courant à CSU, Geiss a dit que la largeur du projet de dupont n'est pas particulière.

« Kelly représente un véritable scientifique interdisciplinaire qui peut employer les outils et la connaissance de beaucoup de différents secteurs scientifiques pour répondre à des questions précédemment irréfutables, » il a dit. « Il emploie la chimie de calcul, les biochimies et l'enzymologie de protéine, et les techniques classiques de virologie pour étudier comment ces virus fonctionnent dans le petit groupe sans précédent. Est Kelly ce que j'espère que nous verrons plus de en termes de le scientifique du contrat à terme, » il a dit.

L'équipe de recherche prend maintenant un oeil plus attentif à la façon dont des changements de la réplication de l'affect NS3 du virus et à la façon dont les modifications affectent la capacité du virus de détruire des cellules. Dupont et Geiss fonctionnent également avec le laboratoire d'Ebel à CSU pour voir comment les virus avec les protéines NS3 modifiées infectent des moustiques et modifient leur survie pendant l'infection.

Source:
Journal reference:

Du Pont, K.E., et al. (2020) Motif V regulates energy transduction between the flavivirus NS3 ATPase and RNA-binding cleft. The Journal of Biological Chemistry. doi.org/10.1074/jbc.RA119.011922.