Czapeczka przeciw grypie
Europejscy naukowcy ustalili sposób przejmowania przez wirusa grypy kontroli nad komórkowymi mechanizmami produkcji białek gospodarza. Odkrycie może przyczynić się do powstania nowych leków pozwalających stawić w przyszłości czoła pandemii grypy. Badanie otrzymało wsparcie ze środków unijnego projektu FLUPOL, finansowanego przez UE na kwotę 1,97 mln EUR. Jedną z największych obaw władz i agencji zdrowotnych jest ewentualność groźnej pandemii grypy. Obawiają się, że bardzo zjadliwe szczepy wirusa ptasiej grypy, jak H5N1, zaczną przenosić się między ludźmi. W związku z tym poszukuje się nowych terapii i metod, które zatrzymałyby szerzenie się wirusa. W ramach najnowszego badania biolodzy strukturalni pod kierownictwem Stephena Cusacka z Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) zbadali dogłębnie jeden ze sposobów, w jaki wirus grypy przejmuje kontrolę nad mechanizmami zaatakowanych komórek. Wyniki badania opublikowano w czasopiśmie "Nature Structural and Molecular Biology". Naukowcy uzyskali wysokiej rozdzielczości obraz domeny białka, które umożliwia wirusowi mnożenie się dzięki przejęciu kontroli nad mechanizmem produkcji białka w komórkach gospodarza. Po zakażeniu komórki wirus grypy zaczyna się mnożyć. Zasadnicze znaczenie dla tego procesu ma białko zwane polimerazą wirusową. Enzym ten kopiuje materiał genetyczny wirusa i pomaga produkować kolejne egzemplarze wirusa. Jeden ze składników polimerazy, PB2, odgrywa kluczową rolę w przechwyceniu ważnej "etykietki" z cząsteczek RNA komórki gospodarza. Następnie wykorzystuje tę etykietkę do kierowania mechanizmem produkcji białek w taki sposób, by nastąpiła synteza białek wirusowych. Naukowcy z zespołów badawczych Stephena Cusacka i Darrena Harta w EMBL Grenoble odkryli domenę PB2 odpowiedzialną za przyłączanie etykietki. Wytworzyli z niej następnie kryształy, które zbadano wiązką promieniowania rentgenowskiego dużej mocy w Europejskim Centrum Promieniowania Synchrotronowego (ESRF). "Wirusy okazują mistrzowską przebiegłość przejmując kontrolę nad funkcjonowaniem komórki gospodarza. Wirus grypy wykrada hasło z mRNA gospodarza, cząsteczek przenoszących instrukcje sterujące produkcją białek, i wykorzystuje je do uzyskania dla swoich celów dostępu do komórkowego mechanizmu produkcji białek" - mówi dr Cusack. Hasło to ma w rzeczywistości postać krótkiego dodatkowego fragmentu RNA określanego mianem czapeczki. Czapeczka taka musi być obecna na początku wszystkich informacyjnych RNA (mRNA), w przeciwnym wypadku nie byłoby bowiem możliwe pokierowanie komórkowym mechanizmem syntezy białek. Polimeraza wirusowa wiąże się z mRNA komórki gospodarza poprzez czapeczkę, odczepia ją i dołącza do początku własnego mRNA. Proces ten określany jest mianem cap snatching ("wydarcie czapeczki"). W jego rezultacie mechanizm produkcji białek w komórce gospodarza zatwierdza wirusowe mRNA, co umożliwia produkcję białek wirusowych kosztem białek komórki gospodarza. Naukowcy z EMBL stworzyli obraz domeny PB2 dowiązanej do czapeczki, ukazujący po raz pierwszy poszczególne aminokwasy odpowiedzialne za rozpoznanie tej struktury. Naukowcy zidentyfikowali czapeczkę umieszczoną między dwoma aminokwasami PB2. Jakkolwiek ten mechanizm rozpoznawani nie odbiega zasadniczo od innych białek wiążących czapeczkę, różnice występują na poziomie detali strukturalnych. Naukowcy z madryckiego Centro Nacional de Biotecnologia wykazali, że przerwanie miejsca wiązania czapeczki PB2 zatrzymuje proces replikacji wirusa. "Odkrycie to wskazuje, że miejsce wiązania czapeczki PB2 stanowi obiecujący cel dla leków przeciwgrypowych" - mówi Darren Hart. "Nowa wiedza na temat struktury pomoże nam opracować imitację czapeczki, która zahamuje proces replikacji wirusa, ograniczając tym samym zasięg jego szerzenia się i dotkliwość zakażenia".