Los virus de la gripe A, que han provocado pandemias mortales en el pasado, siguen siendo un importante problema de salud pública mundial hasta hoy. Las moléculas conocidas como factores de virulencia son producidas por bacterias, virus y hongos para ayudarlos a infectar las células huésped. Unode los factores de virulencia encontrados en los virus de la influenza A es la hemaglutinina HA. Investigadores de la Universidad de Kanazawa han estudiado recientemente la estructura de la HA del virus de la influenza aviar, H5N1, utilizando microscopía de fuerza atómica de alta velocidad HS-AFM y los hallazgos son esenciales.para desarrollar enfoques terapéuticos contra los virus de la influenza A en el futuro.
El HA se sintetiza inicialmente por las células huésped en su forma precursora conocida como HA0. La conversión de HA0 a HA depende de la patogenicidad de los virus de la influenza A: conversión extracelular para los virus de la influenza A de baja patogenicidad y conversión intracelular para los virus de la influenza A altamente patógenosPor lo tanto, comprender la estructura y las propiedades de HA0 es primordial para descifrar HA. Richard Wong y su equipo de investigación trataron de examinar el HA0 bajo el microscopio. La proteína HA0 recombinante de H5N1 fue analizada visualmente por el sistema HS-AFM desarrollado por la Universidad de Kanazawa.
Tanto HA0 como HA existen en formas homotriméricas y la conversión de HA0 a HA no modifica significativamente la estructura homotrimérica. Por lo tanto, es sensato usar HA como plantilla para generar imágenes de simulación HA0 HS-AFM. El entorno endosómico ácido es el factor críticopara que el HA induzca la fusión entre la membrana viral y la membrana endosómica para liberar materiales virales en las células huésped. Para dilucidar el efecto ácido sobre HA0, primero se expuso a un ambiente ácido. El trímero de HA0 resultó ser muy sensible ala solución ácida y se expandió considerablemente. Cuando se midieron los cambios conformacionales de la hemaglutinina en tiempo real usando HS-AFM, el equipo descubrió que su área era más grande y su altura más corta. El entorno ácido esencialmente hizo que la molécula sea más plana y más circular, en comparacióna su contraparte original. Sin embargo, este cambio en la conformación fue reversible ya que la estructura volvió a su forma original tras la neutralización.
"Nuestro trabajo piloto establece HS-AFM como una herramienta inimitable para estudiar directamente la dinámica de las proteínas virales, que son difíciles de capturar con técnicas de baja señal a ruido que se basan en el promedio del conjunto, como la cyro-EM y la cristalografía de rayos X,"dice el autor principal del estudio, el Dr. Kee Siang Lim." Con una alta velocidad de exploración y un voladizo mínimamente invasivo, predecimos que HS-AFM es factible para revelar el flujo de cambios conformacionales irreversibles de HA2 inducidos por un pH bajo, que está imitando elverdaderos eventos biológicos que ocurren cuando la HA ingresa al endosoma del huésped, en un estudio futuro "
Este estudio allanó el camino para investigar eventos biológicos dentro de virus en tiempo real. Los autores afirman la importancia de HS-AFM para esta investigación: "Nuestro trabajo establece HS-AFM como una herramienta inimitable para estudiar directamente la dinámica de las proteínas virales, queson difíciles de capturar con técnicas de baja señal a ruido que dependen del promedio del conjunto, como la cristalografía cyro-EM y la radiografía ", explica el Dr. Richard Wong, autor principal del estudio.
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Materiales proporcionado por Universidad de Kanazawa . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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