UW-forskere afslører mysteriet om, hvordan influenzavirus replikerer

Forskere fra University of Washington har afsløret et mysterium om, hvordan influenzavirus replikerer, 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 opbygge, ændrer flapdomænet form, hvilket standser polymerasens aktivitet og udløser en "baglæns" bevægelse af polymerasen, der gør det muligt at fjerne det forkerte nukleotid.

"Flapdomænet er som en kvalitetskontrolinspektør på et samlebånd," sagde hovedforfatter Yuntao Ma, en UW-forsker i biologisk struktur. "Hvis inspektøren ser et defekt produkt, stopper den linjen, og produktet kasseres."

Forskerne siger, at deres resultater kan føre til udviklingen af ​​nye lægemidler, der er rettet mod polymerasens kvalitetskontrolmekanisme, hvilket forhindrer virussen i at replikere og forårsage infektion.

"Vores håb er, at dette arbejde vil bidrage til udviklingen af ​​nye influenzalægemidler, der er mere effektive og har færre bivirkninger end nuværende behandlinger," sagde Rossmann.

Forskningen blev finansieret af National Institutes of Health.