Forskere finder manglende fingerpeg om, hvordan HIV hacker celler for at udbrede sig selv

Computermodellering har hjulpet et team af forskere, herunder flere forskere fra University of Chicago, at afkode hidtil ukendte detaljer om den proces, hvorved HIV tvinger celler til at sprede virussen til andre celler. Fundene, udgivet 7. november i Procedurer fra National Academy of Sciences , kan tilbyde en ny vej for lægemidler til at bekæmpe virussen.

En vigtig del af HIV's succes er et grimt lille trick til at udbrede sig inde i kroppen. Når hiv har inficeret en celle, det tvinger cellen til at lave en lille kapsel ud af sin egen membran, fyldt med virussen. Kapslen klemmer af - en proces kaldet "spirende" - og flyder væk for at inficere flere celler. En gang inde i en anden intetanende celle, kapselbelægningen falder fra hinanden, og HIV-RNA'et kommer til at virke.

Forskere vidste, at knopskydning involverer et HIV-proteinkompleks kaldet Gag-protein, men detaljerne i den molekylære proces var uklare. "I et stykke tid har vi haft en idé om, hvordan den endelige samlede struktur ser ud, men alle detaljerne derimellem forblev stort set ukendte, " sagde Gregory Voth, Haig P. Papazian Distinguished Service Professor i kemi og tilsvarende forfatter på papiret.

Da det har været svært at få et godt øjebliksbillede på molekylært niveau af proteinkomplekset med billeddannelsesteknikker, Voth og hans team byggede en computermodel for at simulere Gag i aktion. Simuleringer gav dem mulighed for at tilpasse modellen, indtil de nåede frem til de mest sandsynlige konfigurationer for den molekylære proces, som derefter blev valideret af eksperimenter i Jennifer Lippincott-Schwartz' laboratorium ved National Institutes of Health og Howard Hughes Medical Institute Janelia Research Campus.

De byggede en model af manglende dele af Gag -proteinkomplekset, og tilpassede det, indtil de kunne se, hvordan proteinerne samles ved at drage fordel af cellulær infrastruktur som forberedelse til den spirende proces.

"Det demonstrerer virkelig kraften i moderne computing til simulering af vira, " sagde Voth.

"Håbet er, at når du først har en akilleshæl, du kan lave et lægemiddel til at stoppe Gag -ophobning og forhåbentlig standse virusets progression. "

Holdet planlægger derefter at studere strukturerne af Gag-proteinerne i HIV-viruskapslen efter knopskydning, han sagde.