Het hepatitis C-virus (HCV) is een via bloed overgedragen virus dat leverziekte en kanker veroorzaakt, met meer dan 300 Jaarlijks sterven er 000 mensen en wereldwijd leven er 71 miljoen mensen met een chronische infectie. Hoewel momenteel antivirale geneesmiddelen worden gebruikt, er is momenteel geen vaccinatie beschikbaar en bijwerkingen kunnen leiden tot een verkeerde diagnose.

In de zoektocht naar nieuwe therapieën voor HCV, onderzoekers hebben gekeken naar het membraaneiwit p7, die een sleutelrol speelt bij het vrijkomen van het virus, voor antwoorden. Echter, er zijn weinig gegevens beschikbaar, en de kristallografische structuur van het eiwit is nog niet opgelost.

Recente onderzoeken met neutronen hebben geleid tot de ontwikkeling van een nieuwe methode om de integratie en structuur van het eiwit in een natuurlijke biologische membraanomgeving te bestuderen. Een samenwerking tussen Synthelis SAS, Universiteit Grenoble Alpen, en het Instituut Laue-Langevin (ILL) stelden onderzoekers in staat om voor het eerst de structuur van een functioneel p7-eiwitcomplex van HCV te observeren binnen een fysiologisch relevante lipidedubbellaag, resolutie op nanoschaal.

Om dit te doen, de wetenschappers voerden neutronenreflectometrie (NR) uit op FIGARO, een vluchttijdreflectometer in 's werelds vlaggenschipcentrum voor neutronenwetenschap, IBL in Grenoble, Frankrijk. Momentumoverdrachtsbereiken van 0,008> qz> 0,2 Å-1 en minimale reflectiviteiten van R ~ 5x10-7 werden gemeten met golflengten λ =2-20 Å, twee invalshoeken en een dqz/qz-resolutie van 10%.

De Natuurwetenschappelijke rapporten studie wees uit dat het p7-eiwit van HCV zich in het lipidemembraan assembleert tot oligomeren die de vorm van een trechter aannemen. De conische vorm geeft een voorkeurseiwitoriëntatie aan, het onthullen van een specifiek mechanisme voor het inbrengen van eiwitten, en helpen bij het schetsen van mogelijke doelmechanismen voor toekomstige ontwikkeling van geneesmiddelen.

Aangezien membraaneiwitdisfunctie ook gecorreleerd is met een breed scala aan ziekten, deze vooruitgang in methoden om membraaneiwitten in hun oorspronkelijke toestand te analyseren, op atomaire schaal, heeft ook het potentieel om nieuwe therapeutische benaderingen op andere gebieden te ondersteunen, zoals voor de ontwikkeling van antistoffen tegen hiv.

Erik Watkins, voormalig ILL FIGARO Instrumentenwetenschapper, zei:"Deze nieuwe benadering is een eenvoudige en efficiënte methode die complementair is aan andere structurele en complexere technieken zoals NMR en kristallografie. Dit is een krachtig hulpmiddel gebleken voor het karakteriseren van de eiwitconformatie in zijn natuurlijke omgeving en een die we kunnen gaan gebruiken voor membraan eiwitontdekkingen, niet alleen in de vooruitgang in HCV, maar ook verder weg."

Bruno Tillier, Directeur, Synthelis voegde toe:"Neutronen zijn een belangrijke hulpbron gebleken voor dit project, omdat we de p7-eiwitstructuur in een specifieke omgeving moesten analyseren. Nu kunnen we proberen dit diepgaande begrip van het virus niet alleen naar apparaten, zoals biosensoren, maar ook om het gedrag van membraaneiwitten in lipidedubbellagen naar andere gebieden te bestuderen."

Donald Maarten, Hoofd van het onderzoeksteam SyNaBi en professor aan de Universiteit van Grenoble Alpes zei ook:"Deze nieuwe resultaten zijn een goed voorteken voor onze voortdurende ontwikkeling van nieuwe nanogestructureerde systemen en apparaten. De voortdurende vruchtbare samenwerking tussen natuurkundigen, biologen en ingenieurs van deze instellingen in Grenoble bieden het belangrijke fundamentele begrip van fysieke en biologische processen die ten grondslag liggen aan de ontwikkeling van dergelijke nanogestructureerde systemen en apparaten."

Thomas Soranzo, University Grenoble Alpes en voormalig Synthelis-wetenschapper zeiden ook:"een belangrijk knelpunt bij de analyse van neutronenreflectiviteit van membraaneiwitten in een vlakke dubbellaag is de voldoende invoeging van polypeptiden. Deze combinatie, nieuwe methode maakt niet alleen een significante opname van materiaal mogelijk, maar maakt ook specifieke labeling mogelijk die de membraaneiwitstructuur / -functiestudies zou kunnen verbeteren."