Onderzoekers hebben nieuw inzicht gegeven in de werking van een virus dat ernstige diarree en ziekte veroorzaakt bij jonge kinderen. volgens een rapport gepubliceerd in eLife .

De studie, van de Autonome Universiteit van Madrid, Carlos III Health Institute en Nationaal Centrum voor Biotechnologie, Spanje, nieuwe wegen kunnen openen voor het ontwikkelen van effectieve behandelingen voor rotavirus, die vaak kinderen tot vijf jaar infecteert. Het is het eerste artikel dat het samenspel tussen de functie en mechanische eigenschappen van een 'meerlaags' virus beschrijft.

Virusdeeltjes omsluiten hun genetisch materiaal in een eiwitomhulsel dat is ontworpen om te beschermen, shuttle en laat zijn genoom vrij bij de gastheercel. De structuur van virusdeeltjes moet daarom sterk genoeg zijn om het virale genoom te beschermen in omgevingen buiten de cel, en om aanvallen van het immuunsysteem van de gastheer te weerstaan, om een ​​succesvolle infectie te garanderen.

Veel dubbelstrengs RNA-virussen, zoals rotavirus, isoleert hun genoom in een kernschil die zijn eigen moleculaire machinerie bevat om het genoom te laten repliceren en verspreiden. Sommige virussen gaan nog een stap verder en bouwen extra concentrische eiwitlagen op die op andere manieren functioneren, om hun doelcellen te helpen binden en penetreren.

"Het volledige deeltje van rotavirus wordt gevormd door drie onafhankelijke eiwitschillen. Dit deeltje en de subvirale deeltjes die een of twee eiwitlagen bevatten, spelen verschillende rollen tijdens infectie, " legt hoofdauteur Manuel Jiménez-Zaragoza uit, Onderzoeksassistent bij de afdeling Fysica van de gecondenseerde materie aan de Autonome Universiteit van Madrid. "We wilden zien hoe de interacties tussen de lagen die deze verschillende deeltjes definiëren, samenwerken tijdens de virusreplicatiecyclus."

Hoewel eerdere studies hebben aangetoond hoe tweelaagse eiwitdeeltjes kunnen worden gezuiverd, de auteurs van het huidige werk hebben een nieuwe manier ontwikkeld om enkellaagse deeltjes te zuiveren, zodat ze individueel kunnen worden bestudeerd. Na het zuiveren van deze subvirale deeltjes, het team gebruikte een scanningsondesysteem genaamd atomic force microscopy, waarbij gebruik wordt gemaakt van een kleine, scherpe stylus om de virusdeeltjes te vervormen. Hierdoor konden ze de sterkte en stabiliteit van individuele triples bestuderen, dubbele en enkellaagse deeltjes.

Ze ontdekten een sterke interactie tussen de buitenste en middelste lagen, waarvan ze zeggen dat het van cruciaal belang is voor de bescherming van het volledige virusdeeltje. In de tussentijd, de interacties die plaatsvinden tussen de middelste en binnenste lagen helpen het virus zijn genoom te repliceren tussen gastheercellen, een proces dat bekend staat als transcriptie.

"Onze bevindingen laten zien hoe de biofysische eigenschappen van de drie eiwitschillen zijn afgestemd om het rotavirus tussen gastheercellen te kunnen vervoeren, " zegt senior auteur Pedro de Pablo, Universitair hoofddocent aan de Autonome Universiteit van Madrid. "Wij geloven dat dit waardevol kan zijn bij het aanbieden van nieuwe locaties voor de ontwikkeling van nieuwe antivirale strategieën."