I ricercatori mappano le strutture atomiche chiave nel morbillo, nella parotite epidemica, nell'influenza e in RSV

I ricercatori di Northwestern University, per la prima volta, hanno determinato la struttura atomica 3D di un complesso in paramixovirus, una famiglia di tasto dei virus che include il morbillo, la parotite epidemica, la parainfluenza umana ed il virus respiratorio sinciziale (RSV).

Questi informazioni potrebbero aiutare altre per progettare e sviluppare le droghe antivirali per questi virus come pure per il coronavirus, che funziona similmente al paramixovirus.

“Questo cattura alcuna della congettura dalla progettazione delle droghe,„ ha detto l'agnello nordoccidentale di Robert, che guidato co lo studio. “Tradizionalmente, dovete sviluppare a caso le droghe e sperarvi ha colpito un obiettivo, ma non accade molto spesso.„

Per trovare la struttura unica, i ricercatori hanno usato la microscopia elettronica criogenica (cryo-EM). La tecnica relativamente nuova permette ai ricercatori di scrutare dentro le molecole per determinare la forma 3D delle proteine, che sono spesso migliaia di periodi più piccoli della larghezza dei capelli umani. All'esame del cryo-EM, i ricercatori pricipalmente hanno usato la cristallografia a raggi x, che è incapace di cattura delle immagini ad alta definizione di questo enzima. Ha chiamato una polimerasi, l'enzima monta le molecole del RNA.

“La cristallografia funziona soltanto per molto ordinato e proteine organizzate,„ ha detto l'yuan nordoccidentale lui, che guidato co lo studio. “I complessi della polimerasi del virus sono troppo grandi essere cristallizzati e non hanno uniformità.„

Lo studio sarà pubblicato il 17 febbraio negli atti dell'Accademia nazionale delle scienze.

L'agnello è il Kenneth F. Burgess professore delle scienze biologiche molecolari nell'istituto universitario nordoccidentale di Weinberg delle arti e delle scienze ed in un ricercatore del Howard Hughes Medical Institute. Yuan è un assistente universitario delle scienze biologiche molecolari in Weinberg.

Sebbene il primo caso documentato di parotite epidemica si presenti nello XV secolo e nel morbillo nel IX secolo, i ricercatori non hanno avuti la strumentazione per caratterizzare le loro strutture atomiche fino a relativamente recentemente. Un trio dei biofisici ha ricevuto il premio Nobel 2017 in chimica per sviluppare il cryo-EM, che infine ha aperto la porta per l'agnello e lui.

Impianti Cryo-EM facendo saltare un flusso degli elettroni ad un campione flash-congelato per catturare molte 2D immagini. Per questo studio, lui ed il suo gruppo hanno catturato le centinaia di migliaia di immagini di un campione della polimerasi umana del virus parainfluenzale 5. Il gruppo poi ha usato gli algoritmi di calcolo per ricostruire un'immagine 3D.

L'immagine risultante era un globulo irregolare e a forma di rotonda con una coda lunga fatta di quattro fosfoproteine (o contenere delle proteine fosforoso). La struttura contiene più di 2.000 amminoacidi e cinque proteine.

La parte dell'immagine è stata preveduta. Ma la parte di era una sorpresa. Due delle proteine sono completamente nuovi. Non sono stati veduti mai prima.„

Agnello di Robert, Northwestern University

Un altro si sorprendono: il gruppo ha trovato che questo virus usa la stessa proteina per passare fra la replica del genoma e la trascrizione.

“Questo macchinario ha una doppio-funzione,„ ha detto. “Ottiene entrambi i processi fatti con un enzima. Il genoma del virus è così piccolo e questo gli dà l'economia di scala.„

L'agnello e lui sperano che questo lavoro possa aiutare altri per progettare e sviluppare le nuove droghe per le malattie quali il morbillo e la parotite epidemica, che hanno avvertito gli scoppi in passato.

“Molta gente non vuole ottenere vaccinata e stanno ottenendo la malattia,„ Lamb ha detto. “E per la gente che è vaccinata, ancora richiede tre - quattro settimane affinchè quel vaccino entri in vigore. Abbiamo bisogno della gente più antivirale delle droghe così che ottiene infettata può essere trattata immediatamente.„