Nowe informacje o cyklu życia HIV
Istotnym etapem w cyklu życia wirusa HIV jest przekształcenie jednoniciowych RNA w dwuniciowej komplementarne cząsteczki DNA, które integrują się z genomem komórek gospodarza. Katalizatorem w tym procesie jest odwrócona transkryptaza enzymu polimerazy wirusa (RT), która jest używana w leczeniu skierowanym przeciwko wirusowi HIV. Dokładny mechanizm i kinetyka funkcji RT nie zostały jeszcze dokładnie poznane. Naukowcy uczestniczący w finansowanym przez UE projekcie HIV RT (Mechanics of HIV reverse transcriptase) podjęli działania w celu przeprowadzenia analizy mechanizmu działania RT. W tym celu opracowano narzędzia do pomiaru i analizy pojedynczych cząsteczek RT. Wyniki pokazały, że orientacja RT po skojarzeniu z kwasem nukleinowym charakteryzowała się dużą dynamiką i obejmowała zarówno zmiany typu odwrócenie jak i przemieszczenie. Wiązanie RT z kwasem nukleinowym ulegało znacznemu osłabieniu w warunkach soli fizjologicznej i wzmocnieniu w obecności czynników stłoczenia. Struktura białek połączonych z DNA również ulegała zmianie, co umożliwiało makrocząsteczkom zmianę orientacji w różnych konfiguracjach i branie udziału w różnych czynnościach katalitycznych. Te przemiany były związane z przetwarzaniem odcinka polipurynowego, sekwencji która działa jako starter w odwrotnej transkrypcji. Ponadto naukowcy zbadali proces syntezy wymiany nici, w której RT rozwija podwójną helisę kwasu nukleinowego, aby skopiować kod genetyczny. Aby wyjaśnić mechanizm rozwijania, naukowcy zmierzyli wydłużenie RT w porównaniu z serią struktur dwuniciowych. Szybkość replikacji DNA w ogromnej mierze zależała od stabilności termodynamicznej oraz zawartości sieci szkieletowej podwójnej nici. Co ciekawe, naukowcy pracujący w projekcie odkryli, że RT łączy się z niematrycową nicią kwasu nukleinowego. Podsumowując, zebrane informacje sugerują, że RT wykorzystuje aktywny mechanizm do rozwijania materiału genetycznego, co przypomina działanie helikazy DNA. Pod względem zastosowania w terapii, uzyskana wiedza ma wspomóc proces odkrywania nowych leków poprzez badanie potencjalnego wpływu nowych leków na procesy syntezy odwracania i przemieszczania.
Słowa kluczowe
HIV, lek antyretrowirusowy, RNA, odwrotna transkryptaza, HIV RT
