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I ricercatori di CSU scoprono le nuove informazioni sulla replica dei virus

Un gruppo interdisciplinare dei ricercatori alla Colorado State University ha usato la chimica, la biochimica e la virologia di calcolo per scoprire le nuove informazioni su come virus quali il Nilo occidentale, la febbre rompiossa e la replica di Zika. Sulla base della loro ricerca, il gruppo ha detto che questi virus sembrano paralizzare il loro proprio macchinario della replica del genoma.

I ricercatori di CSU hanno descritto i risultati come “sorprendenti,„ ed ha detto che i risultati hanno implicazioni per il vaccino futuro e lo sviluppo antivirale della droga.

Lo studio, “motivo V regolamenta la trasduzione di energia fra l'atpasi di flavivirus NS3 e lo spacco dell'RNA-associazione,„ è stato pubblicato nel giornale della biochimica il 7 febbraio.

Come repliche di un virus

Kelly Du Pont, primo autore dello studio e un candidato di laurea in chimica a CSU, proteina Nonstructural 3 di studi - o NS3 - nei flaviviruses, che causano una serie di malattie in esseri umani. NS3 è un enzima chiave che questi virus usano per copiare i loro genoma.

Affinchè flaviviruses ripieghino, il helicase NS3 - un enzima virale che lega o ricostruisce l'acido nucleico deve svolgere l'acido ribonucleico a doppia elica. NS3 utilizza l'adenosintrifosfato o il trifosfato di adenosina, una molecola abbondante in celle, come combustibile per alimentare lo svolgimento.

Du Pont ha detto che l'atto di svolgimento è simile a che cosa accade con una chiusura lampo su un rivestimento, mentre l'energia prodotta dal trifosfato di adenosina che determina lo svolgimento è simile al sistema di trasmissione di un'automobile.

La versione dell'energia proveniente dal combustibile guida i pistoni su e giù per girare la trasmissione e poi le ruote, inducenti l'automobile a muoversi in avanti. NS3 utilizza il trifosfato di adenosina come suo combustibile per svolgere l'acido ribonucleico a doppia elica, ma non sappiamo dove l'albero a gomito o la trasmissione è per questo commputer.„

Kelly Du Pont, primo autore dello studio

Du Pont ha detto che questa ricerca inizialmente è stata messa a fuoco sulla prova di capire che parte della proteina NS3 funge da sua trasmissione molecolare. Mentre studiava il trattamento, il gruppo ha identificato la parte di NS3 che funge da freno durante lo svolgimento.

Egualmente hanno identificato le mutazioni che fanno NS3 svolgere l'acido ribonucleico a doppia elica più veloce di è veduto normalmente, ma anche fare il virus ripiegare più inefficacemente in celle.

Potenziale per la droga, sviluppo del vaccino

Se i ricercatori possono imparare più circa come NS3 svolge l'acido ribonucleico a doppia elica e come questo trattamento è controllato, potrebbero potenzialmente aree di obiettivo all'interno del helicase per lo sviluppo delle droghe trattare le malattie virus-causate.

Brian Geiss, autore senior sullo studio e professore associato di microbiologia a CSU, ha detto che i risultati potrebbero anche l'un giorno piombo allo sviluppo migliore dei vaccini contro questi virus.

“La maggior parte dei vaccini sono sviluppati trovando le mutazioni casuali che rallentano la crescita del virus,„ lui hanno detto. “Capendo come gli enzimi virali come lavoro NS3 nei minimi particolari, noi possono usare che informazioni per progettare razionale i nuovi virus mutanti che ripiegano bene di meno ed agiscono meglio come vaccino, senza dovere contare sulla probabilità fare il vaccino. Ciò può contribuire a sviluppare più rapido e precisamente i vaccini.„

Du Pont, che si specializza nella creazione delle simulazioni di calcolo, sta funzionando nel laboratorio di Geiss nel dipartimento di microbiologia, dell'immunologia e della patologia. Mentre il lavoro interdisciplinare è comune a CSU, Geiss ha detto che la larghezza del progetto di Du Pont non è tipica.

“Kelly rappresenta un vero scienziato interdisciplinare che può usare gli strumenti e la conoscenza da molti settori scientifici differenti per rispondere alle domande precedentemente senza risposta,„ lui ha detto. “Usa la chimica di calcolo, la biochimica e l'enzimologia della proteina e tecniche classiche della virologia per studiare come questi virus funzionano in dettaglio senza precedenti. Kelly è che cosa spero che vediamo più in termini di dello scienziato del futuro,„ ha detto.

Il gruppo di ricerca ora sta dando uno sguardo più attento a come cambiamenti nella replica di influenza NS3 del virus ed a come i cambiamenti pregiudicano la capacità del virus di uccidere le celle. Du Pont e Geiss egualmente stanno funzionando con il laboratorio di Ebel a CSU per vedere come i virus con le proteine alterate NS3 infettano le zanzare ed alterano la loro sopravvivenza durante l'infezione.

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.