O vírus Lassa (LASV) é o patógeno que causa a febre hemorrágica de Lassa, uma doença endêmica na África Ocidental, que causa aproximadamente 5.000 mortes a cada ano. No Centro CSSB de Biologia de Sistemas Estruturais, os grupos Uetrecht (CSSB, LIV, Uni Siegen), Kosinski (CSSB, EMBL) e Rosenthal (BNITM, CSSB) trabalharam juntos para revelar o papel crucial desempenhado pelo RNA em etapas críticas do Lassa ciclo de vida do vírus.



Suas descobertas foram publicadas no Journal of the American Chemical Society .

No corpo humano, 20.000 genes produzem mais de um milhão de formas diferentes de proteínas. O vírus Lassa, em comparação, é minúsculo, pois é composto por apenas quatro proteínas, conhecidas como L, NP, Z e GPC.

“Estamos tentando entender como essas quatro proteínas podem causar danos tão graves às células humanas”, explica o primeiro autor do artigo, Lennart Sänger. “As atividades e a expressão destas proteínas devem ser rigorosamente reguladas e as proteínas devem comunicar eficientemente umas com as outras para assumirem diferentes funções”.

Para proteger e ocultar o vírus da detecção pelo sistema imunológico, a nucleoproteína (NP) encerra o genoma viral em um capsídeo. Este capsídeo, juntamente com o RNA viral e a proteína L, forma complexos de ribonucleoproteínas (RNPs).

Para propagar a infecção, as RNPs devem se reestruturar continuamente para permitir a replicação e transcrição do genoma viral. Os pesquisadores investigaram as interações entre NP e RNA viral, bem como a proteína Z, para obter uma melhor compreensão do mecanismo e da dinâmica da formação e empacotamento de RNP em novas partículas virais.

Usando espectrometria de massa estrutural, método que atua como uma escala molecular ao revelar o peso atômico das interações moleculares, os pesquisadores examinaram a dinâmica entre NP e RNA viral. “Inicialmente, a proteína NP não existe em uma composição que possa se ligar ao RNA viral”, explica Charlotte Uetrecht, líder do grupo CSSB e especialista em técnicas de espectrometria de massa.

“Uma mudança precisa ocorrer para permitir esta ligação e descobrimos que o RNA viral pode iniciar esta mudança por si só”. Os pesquisadores identificaram o RNA como o condutor para a desmontagem de trímeros NP semelhantes a anéis em monômeros que são então capazes de formar conjuntos NP ligados ao RNA de ordem superior.

Os pesquisadores também investigaram mais detalhadamente a interação do NP com a proteína Z. Para facilitar isso, o grupo Kosinski usou AlphaFold para prever o local de interação do complexo NP-Z. Essas previsões foram então verificadas por pesquisadores em laboratório.

“O uso da inteligência artificial permitiu-nos identificar rapidamente possíveis interações e também criar mutantes para verificar a nossa hipótese”, observa Jan Kosinski. Os pesquisadores conseguiram demonstrar que, embora o NP se ligue ao Z independentemente da presença de RNA, essa interação depende do pH.

“No geral, essas descobertas ajudam a melhorar nossa compreensão da montagem, recrutamento e liberação da RNP no vírus Lassa”, explica Maria Rosenthal, especialista em vírus Lassa do Instituto Bernhard Nocht de Medicina Tropical e membro associado do CSSB. Na África Ocidental, prevê-se que 186 milhões de pessoas estejam em risco de infecção pelo vírus Lassa até 2030, e a Organização Mundial de Saúde reconhece o vírus Lassa como um agente patogénico perigoso e ainda pouco estudado.

“Compreender como funciona o vírus Lassa pode, em última análise, permitir-nos desenvolver moléculas que possam inibir a replicação deste vírus e tratar a febre de Lassa”, observa Rosenthal.

Mais informações: Lennart Sänger et al, RNA to Rule Them All:Critical Steps in Lassa Virus Ribonucleoparticle Assembly and Recruitment, Journal of the American Chemical Society (2023). DOI:10.1021/jacs.3c07325
Informações do diário: Jornal da Sociedade Americana de Química

Fornecido pelo Centro CSSB de Biologia de Sistemas Estruturais