Muterende Ebolas nøgleprotein kan stoppe replikation

Forskere kan muligvis stoppe replikationen af ​​ebola-virus ved at mutere dets vigtigste protein, ifølge et papir offentliggjort i Journal of Biological Chemistry .

Forskere var i stand til at mutere viralt protein 40 (VP40) på en måde, der ændrede resterne af proteinet, blokering af spirende og replikation af ebola-virus i et modelsystem.

VP40 er et perifert membranprotein, der regulerer viral knopskydning fra plasmamembranen. Det interagerer med et humant plasmamembranlipid, fosfatidylserin, for at lette replikation af virussen. Alle dyrevirus skal krydse membraner for celleindgang og -udgang.

Forskerholdet, ledet af Robert Stahelin fra Purdue University, fundet de specifikke dele af VP40, der binder med lipidet:et kationisk plaster på enden af ​​en aminosyrekæde. Dette sted styrer proteinets evne til at danne en lipidkappe, det lag, der beskytter virussen mod det ydre miljø.

Vandtiltrækkende rester på dette sted er afgørende for membrangennemtrængning og knopskydning. Udskiftning af disse rester med alanin, som er hydrofob, reducerede lipidbinding med 40 gange og stoppede lokalisering til plasmamembranen.

VP40 er et transformerprotein, i stand til at omarrangere sig selv i forskellige strukturer:monomer, dimer og oktamer. Disse forskellige strukturer interagerer forskelligt med lipidet, ifølge avisen. Dimeren er bedst udstyret til at lette replikation, yder dobbelt så godt som monomeren, og næsten 10 gange bedre end oktameren.

"Det er spændende at lære, at disse forskellige oligomere strukturer binder forskelligt til de menneskelige lipidceller, " sagde Stahelin. "Det kan forklare, hvorfor der er forskellige roller for dette protein i den virale replikationscyklus."

Der er i øjeblikket ingen FDA-godkendte vacciner eller terapeutiske midler tilgængelige for ebola-virus. Udbrud er sjældne, men dødelige, med dødsfald på op til 90 procent. At vide, hvordan og hvor proteinet interagerer med lipidet, kunne give forskere mulighed for bedre at målrette det med terapeutiske midler.

"Dette hjælper os med at forstå, hvordan virussen bruger menneskelige cellemembraner til at replikere og danne nye viruspartikler. Virusset har brug for dette ene lipid til at danne den nye partikel og inficere andre celler, " sagde Stahelin. "Vi har målrettet menneskelige celler med terapeutiske midler, der modulerer den måde, cellen laver lipider på, og vi kan lide at målrette mod den menneskelige celle, fordi den sandsynligvis ikke vil mutere og blive resistent over for stoffet.

Cellulære og in vitro-modeller blev brugt i denne undersøgelse. In vitro-modeller blev brugt til at kvantificere, hvor godt VP40 binder til syntetiske membraner. Forskerne muterede DNA-koden for at ændre aminosyresekvensen af ​​VP40, oprensede disse proteiner til homogenitet og sammenlignede deres bindinger med den originale VP40.

I cellulære eksperimenter, levende cellebilleddannelse blev brugt til at overvåge VP40-lokalisering i humane celler. Bevægelsen af ​​mutanten VP40 og den originale VP40 blev sammenlignet for at se, hvordan de binder til den menneskelige celleplasmamembran, stedet for viral replikation.