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I ricercatori scoprono come i virus di SAR migliorano la produzione delle proteine virali in celle infettate

I ricercatori di Coronavirus piombo dal professor Rolf Hilgenfeld dell'università di Luebeck e del Dott. Albrecht von Brunn del palladio di Ludwig-Maximilian Universitaet (LMU) a Monaco di Baviera hanno scoperto come i virus di SAR migliorano la produzione delle proteine virali in celle infettate, di modo che molte nuove copie del virus possono essere generate. Considerevolmente, i coronaviruses all'infuori di SAR-CoV e SARS-CoV-2 non usano questo meccanismo, che possa quindi fornire una spiegazione possibile per la patogenicità molto più alta dei virus di SAR. I risultati compaiono nel giornale dell'EMBO.

Coronaviruses che causa i freddo inoffensivi in esseri umani è stato scoperto più di 50 anni fa. Quando è emerso nel 2002 /2003, il coronavirus di SAR era il primo coronavirus trovato per causare la polmonite severa in gente infettata. I confronti dei genoma del RNA dei coronaviruses innocui con quelli del coronavirus di SAR hanno permesso ai ricercatori di identificare una regione che si è presentata soltanto negli ultimi e sono stati chiamati “il dominio SAR-unico„ (SUD). Tali regioni genomiche ed i loro prodotti della proteina hanno potuto essere collegati alla patogenicità straordinaria del coronavirus di SAR e di suo cugino, COVID-19 il virus SARS-CoV-2.

I gruppi di ricerca piombo da Hilgenfeld e da von Brunn hanno indicato che le proteine del SUD di questi due virus interagiscono con una proteina umana chiamata Paip-1, che è compreso ai primi punti di sintesi delle proteine. Insieme a Paip-1 e ad altre proteine in cellule umane, il SUD lega apparentemente ai ribosomi, i commputer molecolari che sono responsabili di sintesi delle proteine in celle. Ciò piombo ad un potenziamento della produzione di tutte le proteine, sia quelli della cellula ospite che quelli del virus.

Tuttavia, in celle infettate con SAR-CoV o SARS-CoV-2, le molecole del RNA messaggero che codificano per le proteine ospite si distruggono selettivamente da una proteina virale nominata Nsp1. Come conseguenza di questo trattamento complicato, la cella infettata produce principalmente le proteine virali, di modo che molte nuove copie del virus possono essere create.

Il gruppo di ricerca di Albrecht von Brunn ha scoperto l'interazione fra il SUD delle proteine e il Paip-1 parecchi anni fa. “Essendo un coronavirologist con esperienza, ho saputo che uno deve ispezionare le regioni speciali del genoma di SAR quando prova a capire questo virus,„ dice.

La scoperta fatta dai ricercatori di Monaco di Baviera era di grande interesse a Hilgenfeld, di cui il gruppo di ricerca già aveva delucidato precedentemente la struttura tridimensionale della proteina del SUD determinati anni. I due gruppi di ricerca hanno collaborato. Il Dott. Jian Lei nel gruppo di Hilgenfeld, nel frattempo in una guida del gruppo all'università di Sichuan a Chengdu (Cina), riuscita a cristallizzare il complesso si è formato il SUD e Paip-1 e determinando la sua struttura tridimensionale da cristallografia a raggi x. E il co-primo Dott. Yue “Lizzy„ MA-Lauer dell'autore del gruppo di von Brunn ha caratterizzato il complesso delle due proteine e della sua funzione facendo uso di vari metodi cella-biologici e biofisici.

Gli studi di interazione su questo genere fra le proteine di coronavirus e le proteine della cellula umana infettata ci aiuteranno a capire come i virus cambiano le funzioni chiave della cella al loro proprio vantaggio.„

Il professor Rolf Hilgenfeld, università di Luebeck

Il progetto è stato supportato tramite il ministero della pubblica istruzione e la ricerca federali tedeschi (BMBF) e dal centro tedesco per la ricerca di infezione (DZIF).

Source:
Journal reference:

Lei, J., et al. (2021) The SARS‐unique domain (SUD) of SARS‐CoV and SARS‐CoV‐2 interacts with human Paip1 to enhance viral RNA translation. EMBO Journal. doi.org/10.15252/embj.2019102277.