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Os pesquisadores de CSU descobrem a informação nova na réplica dos vírus

Uma equipe interdisciplinar dos pesquisadores na universidade estadual de Colorado usou a química, a bioquímica e a virologia computacionais para descobrir a informação nova em como vírus tais como o Nilo, a dengue e o replicate ocidentais de Zika. Baseado em sua pesquisa, a equipe disse que estes vírus parecem aleijar sua própria maquinaria da réplica do genoma.

Os pesquisadores de CSU descreveram os resultados como “surpreendentes,” e disse que os resultados têm implicações para a revelação futura da droga da vacina e do antiviral.

O estudo, o “motivo V regula a transdução da energia entre a ATPase do flavivirus NS3 e a fenda RNA-obrigatória,” foi publicado no jornal da química biológica o 7 de fevereiro.

Como replicates de um vírus

Kelly Du Pont, primeiro autor do estudo e um candidato doutoral na química em CSU, proteína Nonstructural 3 dos estudos - ou NS3 - nos flaviviruses, que causam um número de doenças nos seres humanos. NS3 é uma enzima chave que estes vírus se usem para copiar seus genomas.

Para que os flaviviruses replicate, o helicase NS3 - uma enzima viral que ligue ou remodele o ácido nucleico tem que desenrolar o ácido ribonucléico dobro-encalhado. NS3 usa o triphosphate de adenosina ou o ATP, uma molécula abundante nas pilhas, como o combustível para pôr o desenrolamento.

Du Pont disse que a acção do desenrolamento é similar ao que acontece com um zíper em um revestimento, quando a energia produzida do ATP que conduz o desenrolamento for similar ao sistema de transmissão de um carro.

A liberação de energia do combustível conduz os pistões para cima e para baixo para girar a transmissão e então as rodas, fazendo com que o carro mova-se para a frente. NS3 usa o ATP como seu combustível para desenrolar o ácido ribonucléico dobro-encalhado, mas nós não sabemos onde o eixo de manivela ou a transmissão são para esta máquina.”

Kelly Du Pont, primeiro autor do estudo

Du Pont disse que esta pesquisa estêve centrada inicialmente sobre a tentativa figurar para fora que parte da proteína NS3 actua como sua transmissão molecular. Ao estudar o processo, a equipe identificou a parte de NS3 que actua como um freio durante o desenrolamento.

Igualmente identificaram as mutações que fazem NS3 desenrolar o ácido ribonucléico dobro-encalhado mais rápido do que é visto normalmente, mas para fazer igualmente o vírus replicate mais incapaz nas pilhas.

Potencial para a droga, revelação vacinal

Se os pesquisadores podem aprender mais sobre como NS3 desenrola o ácido ribonucléico dobro-encalhado e como este processo é controlado, poderia potencial áreas de alvo dentro do helicase para a revelação das drogas tratar doenças vírus-causadas.

Brian Geiss, autor superior no estudo e professor adjunto da microbiologia em CSU, disse que os resultados poderiam igualmente um dia conduzir à revelação melhorada das vacinas contra estes vírus.

“A maioria de vacinas são desenvolvidas encontrando as mutações aleatórias que retardam o crescimento do vírus,” ele disseram. “Compreendendo como as enzimas virais como o trabalho NS3 em grande detalhe, nós podem se usar que informação para projectar racional os vírus novos do mutante que replicate menos bem e actuam melhor como uma vacina, sem ter que confiar na possibilidade fazer a vacina. Isto pode ajudar a desenvolver mais ràpida e precisamente vacinas.”

Du Pont, que se especializa em criar simulações computacionais, tem trabalhado no laboratório de Geiss no departamento da microbiologia, da imunologia e da patologia. Quando o trabalho interdisciplinar for comum em CSU, Geiss disse que a largura do projecto de Du Pont não é típica.

“Kelly representa um cientista interdisciplinar verdadeiro que possa usar as ferramentas e o conhecimento de muitas áreas de ciência diferentes para responder a perguntas previamente irrespondíveis,” ele disse. “Usa a química computacional, a bioquímica e a enzimologia da proteína, e técnicas clássicas da virologia para estudar como estes vírus trabalham em detalhe inaudito. Kelly é o que eu espero que nós veremos mais em termos do cientista do futuro,” disse.

A equipa de investigação está olhando agora um olhar mais atento como mudanças na réplica da influência NS3 do vírus e como as mudanças afectam a capacidade do vírus para matar pilhas. Du Pont e Geiss igualmente estão trabalhando com o laboratório de Ebel em CSU para considerar como os vírus com proteínas NS3 alteradas contaminam mosquitos e alteram sua sobrevivência durante a infecção.

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.