UW-forskere afslører mysteriet om, hvordan influenzavirus replikerer

Forskere fra University of Washington har afsløret et mysterium om, hvordan influenzavirus kopierer, hvilket kan føre til nye strategier til at bekæmpe de vira, der forårsager sæsonbestemt influenza og dødelige pandemier.

Influenzavirus udvikler sig konstant, og videnskabsmænd har længe undret sig over, hvordan de formår at replikere deres RNA-genomer så præcist i nærværelse af så mange mutationer.

Rapportering i tidsskriftet Nature Structural &Molecular Biology viser UW-forskere, hvordan virussens RNA-polymerase - et enzym, der bygger nye RNA-molekyler - er i stand til at "korrekturlæse" sit arbejde, mens det går, og korrigere ошибок. Indtil nu har forskerne ikke vidst, hvordan polymerasen kunne udføre denne kvalitetskontrolfunktion, som er afgørende for virussens evne til at lave nøjagtige kopier af sit genom.

"Vi har afsløret mekanismen bag, hvordan polymerasen kan overvåge sin egen aktivitet," sagde den tilsvarende forfatter Michael G. Rossmann, en UW professor i biologisk struktur. "Dette fund repræsenterer et spring fremad i vores forståelse af, hvordan influenzavirus replikerer, og det åbner nye veje til at udforske influenzamedicindesign."

Forskerholdet brugte en teknik kaldet røntgenkrystallografi til at bestemme strukturen af ​​influenzavirus-RNA-polymerase. Denne teknik gør det muligt for forskere at visualisere arrangementet af atomer i et molekyle.

Forskerne fandt ud af, at polymerasen har et unikt "flap"-domæne, der fungerer som en kvalitetskontrolmekanisme. Når polymerasen inkorporerer et forkert nukleotid i RNA-molekylet, det er ved at bygge, ændrer flapdomænet form, hvilket standser replikationsprocessen og tillader polymerasen at fjerne det forkerte nukleotid.

"Flapdomænet er som en kvalitetskontrolinspektør, der kontrollerer hvert nukleotid, når det føjes til RNA-molekylet," sagde Rossmann. "Hvis den opdager en fejl, slår den bremserne og fjerner det forkerte nukleotid."

Forskerne siger, at flap-domænet kan være et potentielt mål for nye influenzamedicin. Ved at designe lægemidler, der forstyrrer klapdomænets funktion, kunne forskere potentielt hæmme virussens evne til at replikere og forårsage sygdom.

"Vores resultater giver en ny ramme for at forstå, hvordan influenzavirus replikerer," sagde Rossmann. "Denne viden kan føre til udviklingen af ​​nye antivirale lægemidler, der er mere effektive og mindre tilbøjelige til at blive modstået af virussen."

Ud over Rossmann inkluderede forskerholdet UW-forskerne Zhilei Wang, Min Zhu, Ming Luo, Haijie Fan og Jun-Jie Pei. Forskningen blev finansieret af National Institutes of Health.