Investigadores de la Universidad de Delaware, en colaboración con colegas de la Universidad de Indiana, han obtenido nuevos conocimientos sobre el virus que causa la hepatitis B, una infección incurable y potencialmente mortal que afecta a más de 250 millones de personas en todo el mundo.
El descubrimiento, que se publicó el 27 de abril en la revista eLife , revela detalles previamente desconocidos sobre la cápside, o cubierta de proteína, que encierra el modelo genético del virus.
Los científicos creen que la cápside, que impulsa la entrega de ese plan para infectar una célula huésped, es un objetivo clave en el desarrollo de medicamentos para tratar la hepatitis B.
"Con la hepatitis B, la estructura de la cápside se conoce desde hace años, pero queríamos estudiar su movimiento y su influencia en su entorno", dijo Jodi A. Hadden, investigador postdoctoral independiente en el Departamento de Química y Bioquímica de la UDy el autor principal del nuevo artículo.
Jodi Hadden y Juan Perilla han utilizado simulaciones por computadora para obtener más información sobre la cápside, o cubierta de proteína, que encierra el plano genético del virus de la hepatitis B. Una imagen de la cápside muestra cómo está formado por 240 proteínas.
Hadden y el equipo de investigación utilizaron recursos de supercomputación para realizar lo que se conoce como simulaciones de dinámica molecular de todos los átomos.
Las simulaciones de dinámica molecular permiten a los investigadores estudiar la forma en que las moléculas se mueven para aprender cómo llevan a cabo sus funciones en la naturaleza. Las simulaciones por computadora son el único método que puede revelar el movimiento de los sistemas moleculares hasta el nivel atómico y a veces se hace referencia a ellas.como el "microscopio computacional"
En el caso de las simulaciones del virus de la hepatitis B, los investigadores encontraron que la cápside no es rígida como se pensaba anteriormente, pero es muy flexible. También aprendieron que puede distorsionarse en una forma asimétrica, lo que podría permitir que se aprietea través de una abertura en el núcleo de una célula, el virus está infectando.
"Creemos que la cápside podría necesitar esa capacidad de distorsionarse para empaquetar correctamente su modelo genético y llevarlo al núcleo para generar nuevas copias del virus durante el proceso de infección", dijo Hadden.
Investigaciones anteriores han utilizado microscopios experimentales para estudiar la cápside, que está compuesta por 240 proteínas, pero ese trabajo no ha producido imágenes de alta resolución de la estructura compleja, dijo Juan R. Perilla, profesor asistente de química y bioquímica ycoautor del nuevo artículo.
"Parece claro que la flexibilidad de la cápside [hepatitis B] es un factor limitante" en la efectividad de la microscopía, dijo.
En contraste, las simulaciones han podido revelar una imagen más completa de la cápside y cómo se mueve, distorsiona e interactúa con su entorno, dijo Hadden. Cada simulación involucra seis millones de átomos.
"Tenemos todos los detalles hasta el nivel atómico", dijo. "Necesitas eso para desarrollar una comprensión completa de la molécula y estudiar las interacciones farmacológicas".
Los investigadores también encontraron que las pequeñas aberturas triangulares, o poros, en la superficie de la cápside son probablemente el lugar donde se asoman sus "colas" de proteínas, enviando una señal que es esencial para el proceso de infección.
"Sabemos que las colas de la cápside tienen que estar expuestas a la superficie en algún momento para que la cápside viaje al núcleo celular", dijo Hadden. "Es como tomar un taxi".
Todos los hallazgos tienen el potencial de conducir a tratamientos farmacológicos, dijo. Por ejemplo, si la cápside se puede volver rígida y no puede distorsionarse o si se puede encontrar una forma de bloquear los poros triangulares en su superficie, el proceso de infecciónpodría detenerse.
Existe una vacuna eficaz para prevenir la hepatitis B, pero no hay cura una vez que una persona está infectada. El virus causa una enfermedad hepática grave, que puede provocar afecciones potencialmente fatales, como cirrosis y cáncer de hígado.
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Materiales proporcionados por Universidad de Delaware . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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