Computermodellering heeft een team van wetenschappers geholpen, waaronder verschillende wetenschappers van de Universiteit van Chicago, om voorheen onbekende details te ontcijferen over het proces waarbij HIV cellen dwingt om het virus naar andere cellen te verspreiden. De bevindingen, gepubliceerd op 7 november in Proceedings van de National Academy of Sciences , kan een nieuwe weg bieden voor medicijnen om het virus te bestrijden.

Een belangrijk onderdeel van het succes van HIV is een vervelende kleine truc om zichzelf in het lichaam te verspreiden. Zodra HIV een cel heeft geïnfecteerd, het dwingt de cel om een ​​capsule te maken van zijn eigen membraan, gevuld met het virus. De capsule knijpt af - een proces dat 'ontluikend' wordt genoemd - en drijft weg om meer cellen te infecteren. Eenmaal in een andere nietsvermoedende cel, de capsulecoating valt uit elkaar, en het hiv-RNA gaat aan het werk.

Wetenschappers wisten dat ontluiken een hiv-eiwitcomplex omvat dat Gag-eiwit wordt genoemd, maar de details van het moleculaire proces waren duister. "We hebben al een tijdje een idee van hoe de uiteindelijke geassembleerde structuur eruit ziet, maar alle details daartussenin bleven grotendeels onbekend, " zei Gregory Voth, de Haig P. Papazian Distinguished Service Professor of Chemistry en corresponderende auteur op het papier.

Omdat het moeilijk was om een ​​goede momentopname op moleculair niveau van het eiwitcomplex te krijgen met beeldvormingstechnieken, Voth en zijn team bouwden een computermodel om Gag in actie te simuleren. Dankzij simulaties konden ze het model aanpassen totdat ze bij de meest waarschijnlijke configuraties voor het moleculaire proces kwamen, die vervolgens werd gevalideerd door experimenten in het laboratorium van Jennifer Lippincott-Schwartz aan de National Institutes of Health en de Janelia Research Campus van het Howard Hughes Medical Institute.

Ze bouwden een model van ontbrekende delen van het Gag-eiwitcomplex, en paste het aan totdat ze konden zien hoe de eiwitten assembleren door gebruik te maken van de cellulaire infrastructuur ter voorbereiding op het ontluikende proces.

"Het demonstreert echt de kracht van moderne computers voor het simuleren van virussen, ' zei Voth.

"De hoop is dat als je eenmaal een achilleshiel hebt, je kunt een medicijn maken om de accumulatie van Gag te stoppen en hopelijk de progressie van het virus te stoppen."

Het team is van plan om de structuren van de Gag-eiwitten in de hiv-viruscapsule na het ontluiken te bestuderen, hij zei.