Dengue -infektion korrelerer med dynamik snarere end morfologier

NUS -biofysikere har opdaget nye konformationsændringer og strukturelle dynamikker af denguevirus under deres overførsel til menneskelige værter.

Dengue-infektion er en mygbåren tropisk sygdom forårsaget af denguevirus. Det påvirker omkring 400 millioner mennesker på verdensplan og er en af ​​de mest almindelige mygbårne virussygdomme i Singapore. Dengue -infektion kan være dødelig, og der findes ingen effektiv behandling. Det overføres gennem bidet af kvindens myg og kan ikke spredes direkte fra person til person ved kontakt. En myg er inficeret, når den lever af en dengue-inficeret person, og virussen overføres til andre mennesker, når den inficerede myg bider dem.

Thorsten WOHLAND fra afdelingerne for biologisk videnskab og kemi, NUS og hans forskerhold har opdaget, at den strukturelle dynamik, men ikke de specifikke virusmorfologier, er korreleret med visse stammer af dengue -virusses evne til at etablere en infektion (infektivitet). Mens dengue -virusets strukturer ændres dramatisk i myg og menneskelige værter på grund af temperaturforskelle, hverken infektivitet eller den strukturelle dynamik i virushylsteret ændres. Denguevirusets infektivitet og strukturelle dynamik påvirkes kun, når den udsættes for feberlignende temperaturer på 40 grader C. Ved 40 grader C, der er et fald i virusinfektivitet med mere end tre gange og en 2,5 gange reduktion i virusstrukturdynamik. Disse fund rummer et enormt potentiale for at udtænke nye strategier til at blokere dengue -infektion ved at målrette mod virusstrukturdynamikken.

Når denguevirus kommer ind i en menneskelig vært, der er en ændring i temperaturen fra cirka 25 grader C (inde i myggen) til 37 grader C (inde i et sundt menneske) eller 40 grader C (inde i et dengue-inficeret menneske). Denne temperaturforskel får denguevirus til at "puste" op og blive cirka tre gange mindre infektiøs. Imidlertid, dette tab af virusinfektivitet sker først, efter at denguevirus har oplevet en temperatur på 40 grader C.Teamet fandt også, at i mangel af divalente kationer (Ca ₂ ⁺ , Mg ₂ ⁺ ), denguevirus vil forblive i sin "puffede" tilstand, selv når temperaturen vender tilbage til 25 grader C. Dette sker, når virussen overføres tilbage til en myg fra en menneskelig vært. Denguevirus vil kun delvist trække sig sammen i nærvær af toværdige kationer. Ved at overvåge indflydelsen på denguevirus på grund af temperatur og tilstedeværelsen af ​​toværdige kationer, dette arbejde har bidraget til at fastslå sammenhængen mellem virusstrukturdynamik og virusinfektivitet.

Professor Wohland sagde, "Vores forskningsgruppe udvider planerne for dybdegående undersøgelse af dengue og dens livscyklus. Vi udvider også disse strategier til andre nært beslægtede vira for at give nye spor til udviklingen af ​​antivirale strategier."

Figur, der viser de morfologiske og strukturelle ændringer i denguevirus ved forskellige temperaturer. Ved 25 grader C, kuvertproteiner ved membranen af ​​denguevirus forbliver i umiddelbar nærhed, og virusets diameter er 50 nm. Ved stigning i temperaturer til mere end eller lig med 37 grader C, afstanden mellem kuvertproteiner og virus øges. Dette fører til "puffing" af denguevirus, og dens diameter stiger til 55 nm. Teamet opdagede, at når der er et fald i temperaturen (tilbage til 25 grader C), denguevirus vil kun delvist trække sig sammen, når der er toværdige kationer til stede i dets omgivelser. DI, DII og DIII er tre udsatte domæner for kappeproteinet på virusoverfladen.