_ Cum își capătă forma sferică virusul SARS-CoV-2

De secole, coronavirusurile au declanșat crize de sănătate și provocări economice, SARS-CoV-2, coronavirusul care răspândește COVID-19, fiind un exemplu recent . O proteină mică din SARS-CoV-2, proteina membranară sau proteina M, este cea mai abundentă și joacă un rol crucial în modul în care virusul își dobândește structura sferică. Cu toate acestea, proprietățile acestei proteine ​​nu sunt bine înțelese.

O echipă de cercetare condusă de un fizician de la Universitatea din California, Riverside, a conceput o nouă metodă pentru a produce cantități mari de proteină M și a caracterizat proteina interacțiunile fizice cu membrana - învelișul sau "pielea" - a virusului. Modelarea teoretică și simulările echipei arată modul în care aceste interacțiuni contribuie probabil la asamblarea virusului în sine.

Cercetătorii raportează în lucrarea lor, intitulată „Sinteza, inserția și caracterizarea proteinei membranei SARS-CoV-2 în interiorul Lipid Bilayers", a publicat în Science Advances că, atunci când proteina M, care este adiacentă proteinei spike de pe SARS-CoV-2, se blochează în membrană, ea atrage membrana să se curbe prin reducerea locală a grosimii membranei. Această inducere a curburii duce la forma sferică a SARS-CoV-2.

„Dacă putem înțelege mai bine cum se asambla virusul, atunci, în principiu, putem găsi modalități de a opri acest proces și de a controla. răspândirea virusului”, a declarat Thomas E. Kuhlman, profesor asistent de fizică și astronomie, care a condus proiectul de cercetare. „Proteina M a rezistat anterior oricărui tip de caracterizare, deoarece este atât de greu de făcut.”

Kuhlman și colegii săi au depășit această dificultate folosind bacteriile Escherichia coli ca „fabrică” pentru a produce proteina M în dimensiuni mari. numere. Kuhlman a explicat că, deși E. coli poate produce cantități mari de proteine ​​M, proteinele tind să se aglomereze în celulele E. coli, ucigându-le în cele din urmă. Pentru a evita această provocare, cercetătorii au indus celulele E. coli să producă proteina Small Ubiquitin-related Modifier, sau SUMO, împreună cu proteina M.

„În experimentele noastre, când E. coli produce M. proteine, face SUMO în același timp”, a spus Kuhlman. Proteina M se contopește cu proteina SUMO, care împiedică proteinele M să se lipească una de alta. Proteina SUMO este relativ ușor de îndepărtat printr-o altă proteină care pur și simplu o taie. Proteina M este astfel purificată și separată de SUMO.

Lucrarea oferă informații fundamentale asupra mecanismelor care conduc asamblarea virală SARS-CoV-2.

„Deoarece proteinele M sunt, de asemenea, o componentă integrală a altor coronavirusuri, descoperirile noastre oferă informații utile. care ne pot îmbunătăți înțelegerea și pot permite intervenții în formarea virală nu numai în SARS-CoV-2, ci și în alte coronavirusuri patogeni", a spus Kuhlman.

În continuare, cercetătorii intenționează să studieze interacțiunile M. proteină cu alte proteine ​​SARS-CoV-2 pentru a perturba potențial aceste interacțiuni cu medicamente.

Kuhlman s-a alăturat cercetării de colegii fizicieni de la UCR Roya Zandi și Umar Mohideen. Kuhlman a fost însărcinat cu producerea proteinelor M. Mohideen, un distins profesor de fizică și astronomie, a folosit microscopia cu forță atomică și microscopia electronică criogenică pentru a măsura modul în care proteina M interacționează cu membrana.

Zandi, expert în asamblarea virusului și profesor de fizică și astronomie , a dezvoltat simulări ale modului în care proteinele M interacționează între ele și cu membrana.

(Fluierul)