23:59
Comentarii Adauga Comentariu

Chimiștii obțin noi informații despre comportamentul apei într-un canal al virusului gripal

Chimiștii obțin informații noi despre comportamentul apei într-un canal al virusului gripal

de Massachusetts Institute of Technology

Chimiștii obțin informații noi despre comportamentul apei într-un canal al virusului gripal

Se observă diferite dinamici ale apei între stările închise (stânga) și deschise (dreapta) ale canalului protonal transmembranar al proteinei M2 a virusului gripal B. Moleculele de apă sunt puțin mai orientate în stare deschisă decât în ​​stare închisă pentru a permite „saltul de protoni” prin legăturile de hidrogen ale apei.

Într-un nou studiu al dinamicii apei, o echipă de chimisti MIT condusă de profesorul Mei Hong, în colaborare cu profesorul asociat Adam Willard, a descoperit că apa dintr-un canal ionic este anizotrop sau parțial aliniat. Datele cercetătorilor, primele de acest gen, demonstrează relația dinamicii și ordinii apei cu conducerea protonilor într-un canal ionic. Lucrarea oferă, de asemenea, noi căi potențiale pentru dezvoltarea de medicamente antivirale sau alte tratamente.

Membrii laboratorului Hong au efectuat experimente sofisticate de rezonanță magnetică nucleară (RMN) pentru a dovedi existența apei anizotrope în canalul de protoni al virusului gripal M, în timp ce membrii grupului Willard au efectuat simulări independente de dinamică moleculară atomică pentru a valida și spori datele experimentale. Studiul lor, despre care Hong era autorul principal, a fost publicat în Communications Biology și a fost co-autor de Martin Gelenter, Venkata Mandala și Aurelio Dregni de la Hong Lab și Michiel Niesen și Dina Sharon din grupul Willard.

Canalizează apa și virusul gripal

Proteina BM2 a virusului gripal B este un canal proteic care acidifică virusul, ajutându-l să-și elibereze materialul genetic în celulele infectate. Apa din acest canal joacă un rol critic în a ajuta virusul gripal să devină infecțios, deoarece facilitează conducerea protonului în interiorul canalului pentru a traversa membrana lipidică.

Anterior, laboratorul Hong a studiat modul în care aminoacidul histidină transportă protonii din apă în virusul gripei, dar nu au investigat ei înșiși moleculele de apă în detaliu. Acest nou studiu a furnizat veriga lipsă într-o înțelegere deplină a lanțului mixt legat de hidrogen dintre apă și histidină în interiorul canalului M2. Pentru a reduce proteina virusului gripal, canalul ar trebui să fie conectat cu molecule mici - adică medicamente antivirale - astfel încât calea apei să fie ruptă.

Pentru a alinia legăturile de hidrogen apă-apă pentru „saltul de protoni”, moleculele de apă trebuie să fie cel puțin parțial orientate. Cu toate acestea, este extrem de dificil să detectați experimental cantitatea mică de aliniere reziduală a moleculelor de apă într-un canal, fără a îngheța proba. Ca urmare, majoritatea studiilor anterioare pe această temă au fost realizate de chimiști de calcul precum Willard. Datele experimentale despre acest subiect au fost de obicei limitate la structurile cristaline obținute la temperaturi criogenice.

Laboratorul Hong a adoptat o tehnică de relaxare RMN care poate fi utilizată la o temperatură mult mai blândă de aproximativ 0 grade Celsius. La această temperatură, moleculele de apă s-au rotit suficient de încet pentru ca cercetătorii să observe mobilitatea și orientarea reziduală în canal pentru prima dată.

Mai mult spațiu, mai multă ordine

Dovezile prezentate de experimentele RMN ale Hong-ului au indicat faptul că moleculele de apă în starea deschisă a canalului BM2 sunt mai aliniate decât în ​​starea închisă, chiar dacă există mult mai multe molecule de apă în starea deschisă. Cercetătorii au detectat această ordine reziduală măsurând o proprietate magnetică numită anisotropie de schimbare chimică pentru protonii apei. Alinierea mai ridicată a apei la pH scăzut a fost o surpriză.

„Acest lucru a fost inițial contraintuitiv pentru noi”, spune Hong. „Știm din multe date RMN anterioare că canalul deschis are mai multe molecule de apă, așa că s-ar crede că aceste molecule de apă ar trebui să fie mai dezordonate și aleatorii în canalul mai larg. Dar nu, apele sunt de fapt ușor mai bine aliniate pe baza datele RMN de relaxare. " Simulările dinamice moleculare au indicat faptul că acest ordin este indus de reziduul cheie selectiv proton, o histidină, care este încărcată pozitiv la pH scăzut.

Prin utilizarea spectroscopiei RMN în stare solidă și a simulărilor de dinamică moleculară, cercetătorii au descoperit, de asemenea, că apa s-a rotit și s-a tradus peste canal mai rapid în stare deschisă cu pH scăzut decât în ​​stare închisă cu pH ridicat. Aceste rezultate împreună indică faptul că moleculele de apă suferă reorientări cu amplitudine mică pentru a stabili alinierea necesară pentru saltul de protoni.

Inhibarea conducerii protonilor, blocarea virusului

Prin utilizarea simulărilor de dinamică moleculară efectuate de Willard și grupul său, cercetătorii au putut observa că rețeaua de apă are mai puține blocaje de legătură cu hidrogen în stare deschisă decât în ​​stare închisă. Astfel, dinamica mai rapidă și ordinea orientativă mai mare a moleculelor de apă în canalul deschis stabilesc structura rețelei de apă care este necesară pentru saltul de protoni și infecția cu succes din partea virusului.

Când un virus gripal intră într-o celulă, acesta intră într-un mic compartiment numit endozom. Compartimentul pentru endozomi este acid, ceea ce declanșează proteina să-și deschidă calea impregnată de apă și să conducă protonii în virus .

PH-ul acid are o concentrație mare de ioni de hidrogen, ceea ce conduce proteina M2. Fără ca moleculele de apă să retragă protonii, protonii nu vor ajunge la histidină, un reziduu critic de aminoacizi. Histidina este reziduul selectiv pentru protoni și se rotește pentru a transporta protonii transportați de moleculele de apă . Lanțul de releu dintre moleculele de apă iar histidina este deci responsabilă pentru conducerea protonului prin canalul M2.

Prin urmare, descoperirile indicate în această cercetare s-ar putea dovedi relevante pentru dezvoltarea de medicamente antivirale și alte aplicații practice?


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Medic acuză: În fazele inițiale, te faci bine în 24 de ore cu o singură perfuzie. România refuză să cumpere tratamentul. În faze mai grave există tratament cu un înalt grad de eficiență:Tocilizumab. România nu-l cumpără. Opinia Fluierul.ro

Vâlcov acuză că Iohannis că ar fi avut înțelegeri cu CEO al OMV pe legea offshore în urma unor întâlniri repetate şi a retrimiterii legii offshore în parlament. Cine investighează posibila trădare de țară? NIMENI.

STRĂINILOR NU LE PLAC PRODUSELE ROMÂNEȘTI. Asociaţia Marilor Reţele Comerciale din România şi Confederaţia Patronală CONCORDIA au cerut Parlamentului să respingă Legea nr. 321/2009 care obligă hipermarketurile să achiziţioneze 51% produse românești la raft

COMENTARIU Valeriu ȘUHAN: Operation "Sentinel"

Geanina Lungu, principala prezentatoare de știri de la RTV, demisionează după șase ani

Avionul Egyptair prăbuşit: Analiza uneia din cutiile negre arată că s-a pronunţat cuvântul "foc"

VEDETE de la noi, în SCENE EROTICE de mult UITATE! CELE mai TARI NUDURI din filmele românești | FOTO & VIDEO

Mara Bănică, DISPERATĂ. Nici n-a avut habar că i se întâmplă AŞA CEVA

DEMISIA. Iohannis: "Mi s-a propus să fiu membru" în organizația condusă de un Bilderberg și finanțată de Soros. "Sunt bucuros să spun că-mi doresc acest lucru"

Ana Maria Mocanu, GOALĂ la duş. Imagini de infarct FOTO XXX

Aşa convingi o femeie matură să facă amor cu un bărbat tânăr

ASIA EXPRESS, imagini pentru adulţi: Vârciu a dezbrăcat-o pe Daniela Crudu. LIVE VIDEO A1

BOMBĂ ActiveNews: "Președintele Klaus Iohannis este membru al Organizației Progresiste 'European Council of Foreign Relations' un Think-Tank fondat de GEORGE SOROS". Fluierul.ro a descoperit că ECFR e condusă de Carl Bildt MEMBRU AL GRUPULUI BILDERBERG

AU REDESCHIS ȘI I-AU INFECTAT. Copiii și profesorii se infectează pe capete. Peste 1.000 de cazuri de COVID-19 in scoli, de la reinceperea cursurilor. Acesta e Numai Vârful Aisbergului Infectărilor Școlare. Copii merg acasă și-și îmbolnăvesc Familiile.


Pag.1
Nr. de articole la aceasta sectiune: 14, afisate in 1 pagina.