De structuur van een eiwit dat de sleutel is tot het overleven en de verspreiding van een virus dat zalm aantast, zou kunnen bijdragen aan strategieën om de griep bij mensen te behandelen, volgens wetenschappers van Rice University.

Het Rice-lab van structureel bioloog Yizhi Jane Tao produceerde de eerste volledige structuur van het matrixeiwit dat wordt aangetroffen in een orthomyxovirus dat bloedarmoede veroorzaakt bij Atlantische zalm. Omdat de structuur en functie van het eiwit zo veel lijken op wat tot nu toe is gevonden in griepvirussen, Tao verwacht dat ze ook nuttig zullen zijn bij het bepalen van de mechanismen van menselijke virussen.

"Dit virus en alle griepvirussen behoren tot dezelfde familie, dus ze assembleren op een zeer vergelijkbare manier, "zei ze. "Hoewel dit eiwit afkomstig is van een vis-infecterend virus, het zal ons inzicht geven in hoe de matrixeiwitten de assemblage van andere virussen ondersteunen."

De ontdekking wordt deze maand gedetailleerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences .

Tao's lab is gespecialiseerd in röntgenkristallografie en andere technieken om de basisstructuren van moleculen te onthullen, zoals het fragiele matrixeiwit genaamd M1. Veel pogingen om de volledige structuur te definiëren zijn mislukt omdat het eiwit twee hoofdsecties heeft:de N- en C-domeinen.

Omdat de dunne streng van residuen die de domeinen bij elkaar houdt zo gemakkelijk uit elkaar valt, onderzoekers hebben tot nu toe alleen N-domeinstructuren kunnen vangen door kristallisatie.

M1 kan op zichzelf kwetsbaar zijn, maar het wordt een harde schil wanneer het zich bindt met andere M1-eiwitten om een ​​bolvormige of buisvormige matrix te vormen die het virale RNA inkapselt en beschermt. Deze matrix zit net binnen een lipide dubbellaag, de buitenste envelop van het virus die lange glycoproteïnen bevat. Deze glycoproteïnen zoeken en hechten aan doelcellen met hun ectodomeinen, terwijl hun cytoplasmatische staarten dienen als een brug naar het N-domein van het matrixeiwit. Het C-domein wijst naar binnen vanaf de matrix en is een brug naar de virale lading binnenin.

"M1 helpt de vorm te ondersteunen, " zei Tao. "Dat is een belangrijke functie voor elk matrixeiwit. De matrix helpt ook om het virale RNA op te nemen. Vermoedelijk, als er geen matrixeiwit is, je eindigt met een leeg blaasje."

De elleboogvormige structuur van de M1 die wordt aangetroffen in het infectieuze zalmbloedarmoedevirus heeft zes dicht opeengepakte alfa-helices die het N-domein vormen en sterk lijken op die gevonden in stammen van influenza A. Aan de andere kant van het flexibele scharnier, de elleboog, " ligt het C-domein met vier alfa-helices. Beide domeinen hebben hydrofobe kernen om ze te stabiliseren rond het scharnier dat tot wel 40 graden kan variëren.

Tao zei dat het hebben van de volledige structuur van het eiwit onderzoekers zal helpen bepalen hoe het en anderen zoals het polymeriseren tot een beschermende schaal en associëren met het membraan. "Als je de structuur van slechts één domein kent, we konden niet begrijpen hoe matrixeiwitten met elkaar interageerden om de schaal te vormen, " zei ze. "De interactie omvat beide domeinen."

Ze zei dat de volledige structuur ook aanwijzingen zou kunnen geven voor toekomstige antivirale middelen tegen griep. Een behandeling die gericht is op M1 zou de met virus geïnfecteerde cellen moeten vinden en binnendringen.

"Maar als er een chemische stof is die de zelfassociatie van M1-eiwitten kan onderbreken, het zal erg handig zijn, " zei Tao. "Ik denk niet dat het uitmaakt welk domein het bindt, zolang het voorkomt dat de schaal zich vormt. Dit zou een geldig doelwit kunnen zijn."