Virulenzfaktor von influenza-A-virus zugeordnet, in Echtzeit

Das influenza-A-Viren, die haben angezettelt tödliche Pandemien in der Vergangenheit, immer noch ein major global public health problem, bis heute. Moleküle, sogenannte Virulenzfaktoren produziert werden, die durch Bakterien, Viren und Pilze, um Sie zu infizieren, die Wirtszellen. Einer der Virulenzfaktoren gefunden, in der influenza-A-Viren ist Hämagglutinin (HA). Forscher an der Kanazawa University haben kürzlich untersucht die Struktur von HA der Vogelgrippe virus, H5N1, mit high-speed atomic force microscopy (HS-AFM) und die Ergebnisse sind essentiell für die Entwicklung therapeutischer Ansätze gegen influenza-A-Viren in der Zukunft.

HA ist zunächst synthetisiert nach host-Zellen in der Vorläufer-form, bekannt als HA0. Umwandlung von HA0 HA ist abhängig von der Pathogenität von influenza-A-Viren: extrazelluläre Umwandlung für niedrig pathogene influenza-A-Viren und intrazelluläre Umwandlung für den hoch pathogenen influenza-A-Viren. Daher, das Verständnis der Struktur und Eigenschaften von HA0, ist von größter Bedeutung, zu entziffern HA. Richard Wong und seine Forschungsgruppe damit versucht heraus zu hinterfragen HA0 unter die Lupe. Rekombinante HA0-protein der H5N1 wurde visuell analysiert mit HS-AFM-system, entwickelt von der Kanazawa University.

Beide HA0 und HA existieren in homotrimeric Formen und Umwandlung von HA0 HA nicht erheblich verändern, die homotrimeric Struktur. Daher ist es sinnvoll, HA -, der als Vorlage zu generieren, HA0 HS-AFM-simulation Bilder. Sauer endosomal-Umgebung ist der kritische Faktor für die HA zu induzieren, um die fusion zwischen der viralen Membran und endosomal membrane, um die Freisetzung der viralen Material in Wirtszellen. Zur Aufklärung der sauren Wirkung auf HA0, es war zunächst ausgesetzt, um eine saure Umgebung. Das trimer von HA0, erwies sich als sehr empfindlich gegenüber sauren Lösung und wesentlich erweitert. Wenn konformationsänderungen von Hämagglutinin wurden gemessen in Echtzeit mit HS-AFM, das team fand heraus, dass seine Fläche größer war, und dessen Höhe kürzer. Saures Milieu im wesentlichen aus dem Molekül flacher und eher rund, als im Vergleich zu Ihrer ursprünglichen Gegenstücke. Diese änderung in der Konformation war jedoch reversibel, da die Struktur wieder zu seiner ursprünglichen form, nach Neutralisation.

„Unser pilot-Arbeit stellt HS-AFM als ein einzigartiges Werkzeug, um direkt studieren virale protein dynamics, die sind schwierig zu erfassen mit niedrigen signal-zu-Rausch-Techniken, die sich auf ensemble-Mittelung, wie cyro-EM und X-ray crystallography“, sagt der Erstautor der Studie Dr. Kee Siang Lim. „Mit der hohen scan-Geschwindigkeit und eine minimal-invasive cantilever wir davon aus, dass HS-AFM möglich ist, zeigen die Strömung des irreversiblen konformationsänderungen von HA2, die durch niedrigen pH-Wert, die Nachahmung der wahren Ereignisse, die auftreten, wenn HA in einen host-endosomen, in Zukunft studieren.“

Diese Studie ebnete den Weg für die Untersuchung von biologischen Ereignisse, die innerhalb von Viren in Echtzeit. Die Autoren erklären die Bedeutung von HS-AFM für diese Forschung: „Unsere Arbeit stellt HS-AFM als ein einzigartiges Werkzeug, um direkt studieren virale protein dynamics, die sind schwierig zu erfassen mit niedrigen signal-zu-Rausch-Techniken, die sich auf ensemble-Mittelung, wie cyro-EM und X-ray crystallography“, erklärt Dr. Richard Wong, senior-Autor der Studie.