Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Leeds ha observado por primera vez cómo los virus VIH y Ébola se unen a las células para propagar la infección.
Los hallazgos, publicados hoy en la revista Angewandte Chemie , ofrece una nueva forma de tratar estos virus: en lugar de destruir los patógenos, introduce un bloqueo sobre cómo interactúan con las células.
El autor principal, el Dr. Yuan Guo, del Centro Astbury de Biología Molecular Estructural de la Universidad de Leeds, dijo: "Hasta ahora, cómo estos virus se unen a las células era una 'caja negra' para los químicos. Sabíamos que los virus estaban interactuandocon células sanas, pero la forma en que se unieron todavía era un misterio "
En el estudio, los investigadores utilizaron cristales de tamaño nano aproximadamente una millonésima de milímetro de tamaño llamados "puntos cuánticos" que imitaban la forma de los virus y actuaban como sustitutos tecnológicos en experimentos para revelar cómo se unían acélulas.
Los puntos cuánticos son cristales fluorescentes en los que el color de la luz emitida depende del tamaño del cristal, una de varias propiedades que los ha convertido en el componente más deseable para la última generación de televisores. También han surgidocomo un tipo avanzado de sonda fluorescente para imágenes biomoleculares y celulares, lo que las hace útiles para estudiar cómo se propagan los virus.
Usando la fluorescencia de los puntos cuánticos, el equipo de investigación detrás del nuevo estudio pudo iluminar los enlaces físicos que los unen a las células, revelando también cómo se unirían los virus.
Para permitir que los puntos cuánticos se unan a las células, primero tuvieron que recubrirse con azúcar, una nueva técnica que se desarrolló en la Universidad de Leeds para este estudio.
El coautor del estudio, el Dr. Bruce Turnbull, también del Centro Astbury y de la Facultad de Química de la Universidad, dijo: "A menudo solo escuchamos sobre el azúcar en una luz negativa, sobre cómo consumirlo es malo para nuestra salud. Pero haymuchos tipos diferentes de azúcares que juegan un papel vital en la biología humana. De hecho, todas nuestras células están recubiertas de azúcar e interactúan con otras células mediante proteínas que se unen a estos azúcares. De hecho, la razón por la que tenemos diferentes tipos de sangre es porquede los diferentes tipos de recubrimiento de azúcar en nuestros glóbulos rojos.
"Los virus también se adhieren a la superficie de las células sanas a través de las interacciones entre proteínas y azúcares. Estas interacciones son débiles individualmente, pero pueden reforzarse formando múltiples contactos para ofrecer a los virus una" forma ". Queremos entender qué factores controlaneste proceso de unión y, finalmente, desarrollar una gama de inhibidores diseñados para atacar las uniones virales específicas ".
El estudio ya ha revelado las diferentes formas en que dos proteínas de unión al azúcar de la superficie celular que anteriormente se consideraban casi indistinguibles, llamadas 'DC-SIGN' y 'DC-SIGNR' - se unen a la superficie del VIH y el virus del Ébolaazúcares, propagando así los virus.
El coautor del estudio, el Dr. Dejian Zhou, también del Centro Astbury y la Facultad de Química de la Universidad, dijo: "Estas proteínas son como gemelos con diferentes personalidades. Su composición física es casi idéntica, pero la eficiencia con la quetransmitir diferentes virus, como el VIH y el Ébola, varía drásticamente y la razón detrás de esto había sido un misterio.
"Nuestro estudio ha revelado una forma de diferenciar entre estas proteínas, ya que hemos descubierto que la forma en que se unen a los azúcares de la superficie del virus es muy diferente. Ambos se unen a través de cuatro sitios de unión para fortalecer el enlace, pero la orientación deestos bolsillos de encuadernación difieren "
Una tradición pionera en biología estructural
Las instalaciones de vanguardia en el Centro de Astbury impulsarán un mayor progreso en esta área, lo que permitirá a los investigadores comprender mejor la vida en detalle molecular.
La Universidad de Leeds ha jugado un papel clave en el nacimiento de la biología estructural como disciplina científica, con el desarrollo de la cristalografía de rayos X por los premios Nobel William y Lawrence Bragg en Leeds en 1912-13.
Una reciente inversión de £ 17 millones en algunas de las mejores instalaciones de resonancia magnética nuclear y microscopía electrónica del mundo ahora permite a los científicos mantenerse a la vanguardia de la investigación en proteínas complejas.
Un nuevo simposio académico, Asbury Conversation, se llevará a cabo en la Universidad de Leeds del 11 al 12 de abril de 2016, para reunir a los principales investigadores de todo el mundo para discutir las innovaciones más recientes, las nuevas técnicas y tecnologías en el campode biología molecular estructural.
Una exposición pública y una conferencia el martes 12 de abril sigue al simposio, destinado a ayudar a las personas a comprender la vida secreta de las moléculas, incluida una exposición llamada "La vida compleja de los azúcares". El profesor Michael Levitt, que recibió el Premio Nobel 2013 enLa química para desarrollar herramientas informáticas para comprender y predecir mejor las reacciones químicas, ofrecerá la charla, "Cómo las moléculas de modelado construyen nuestra comprensión de la vida".
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Materiales proporcionados por Universidad de Leeds . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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