Crédito:Universidade do Alabama em Birmingham
Uma etapa fundamental no crescimento retroviral dentro de uma célula, conforme descrito por Jamil Saad, Ph.D., e colegas, é retratado na capa do The Journal of Biological Chemistry . É uma imagem visual, em detalhes moleculares, de seu artigo de jornal que examina o vírus do sarcoma aviário, ou ASV.
Os pesquisadores da Universidade do Alabama em Birmingham usaram ressonância magnética nuclear, ou NMR, para detalhar como o domínio da matriz da proteína ASV Gag se liga a certos fosfolipídios. Esses fosfolipídios são vitais para a ligação da proteína Gag à membrana plasmática de uma célula, à medida que o vírus se replica e dá seu primeiro passo em direção à formação e florescimento do vírus.
ASV, um retrovírus que causa câncer em galinhas, é o primeiro oncovírus a ser descrito, mais de um século atrás. Pertence à família retroviridae e está intimamente relacionado ao HIV, o vírus que causa a AIDS. O ASV é amplamente utilizado como modelo para estudar os mecanismos de infecção e replicação do HIV. Ao estudar semelhanças e diferenças na replicação dos dois vírus, os pesquisadores aprendem conhecimentos básicos que podem informar os esforços destinados a interromper a replicação e a disseminação do HIV. Apesar das grandes semelhanças em suas proteínas Gag que iniciam a montagem do vírus, os retrovírus têm mecanismos distintos de montagem que não são completamente compreendidos.
O trabalho liderado por Saad, professor associado de microbiologia da UAB, e um artigo complementar, liderado por Carol Carter, Ph.D., professor de genética molecular e microbiologia na Stony Brook University, examinou como a proteína ASV Gag é direcionada para a membrana plasmática da célula hospedeira para iniciar a montagem do vírus. Suas descobertas elucidam a ligação à membrana plasmática pelo domínio da matriz de Gag, desde a determinação da forma molecular precisa do domínio da proteína até o estudo de sua atividade vital em células vivas para iniciar o florescimento viral.
Na UAB, Saad e colegas elucidaram os determinantes moleculares da interação da matriz ASV com lipídios e membranas, e forneceram um modelo de como a matriz se liga a uma membrana celular.
Descobertas importantes incluíram:
Eles também mostram que, embora o domínio da matriz do HIV use mais ferramentas estruturais para se ligar à membrana, ambas as proteínas da matriz ASV e HIV compartilham motivos de interação quase idênticos que conduzem a montagem.
Como parte dos experimentos UAB, os pesquisadores descobriram que a substituição dos resíduos de lisina no local de ligação da matriz por um aminoácido diferente diminuiu muito a ligação aos lipídios e às membranas.
No artigo complementar, Carter e colegas da Stony Brook University usaram essas mutações no domínio da matriz da proteína ASV Gag para mostrar que a interrupção do sítio de ligação do fosofositídeo no domínio da matriz inibiu a localização de Gag na periferia da célula em duas linhas celulares diferentes e reduziu severamente a produção de partículas virais , em comparação com ASV não mutado.
"Esses estudos resolveram um antigo mistério sobre como um vírus descoberto há um século utiliza a membrana plasmática da célula hospedeira para se replicar, "Saad disse." O que é ainda mais notável é como ASV e HIV-1 compartilham características estruturais muito semelhantes que conduzem o direcionamento da membrana e montagem. "