«Подобно« преобразователю », этот белок вируса Эбола принимает разные формы для различных функций, — сказала Эрика Оллманн Сапфайр, доктор философии, профессор кафедры иммунологии и микробиологии TSRI. «Это пересматривает центральную догму молекулярной биологии — молекула белка имеет одну форму, которая предопределяет одну биологическую функцию».Исследование было опубликовано сегодня в рецензируемом журнале Cell.
«Эти результаты открывают двери для разработки новых лекарств против Эболы», — добавил Закари Борнхольдт, доктор философии, старший научный сотрудник и первый автор исследования. «Лекарства, блокирующие репликацию вируса, могут быть нацелены на любую из самих структур или на промежуточные этапы процесса структурной трансформации».Геморрагическая лихорадка Эбола — одно из самых опасных заболеваний, известных человечеству. Очень немногие патогены оказываются более опасными, чем вирус Эбола, после заражения человека. Лекарства нет, а летальность может достигать 90 процентов, в зависимости от штамма.
Вирус Эбола и его родственник вирус Марбург распространяются, когда люди вступают в контакт с жидкостями организма человека или животного, которые уже инфицированы. Инфекция вызывает быстро прогрессирующий жар, кровотечение и шок. Никаких лекарств или вакцин для использования людьми пока нет. В настоящее время стандартное лечение состоит из введения жидкости и принятия защитных мер для обеспечения локализации, таких как изоляция пациента и стирка простыней с отбеливателем.
Вирусы, которые раньше были редкими, теперь появляются с возрастающей частотой и вызвали по меньшей мере четыре вспышки среди людей за последние два года. Хотя вирусы чаще всего встречаются в Африке, они несколько раз непреднамеренно завозились в Соединенные Штаты и Европу, а в последние годы была обнаружена репликация версии вируса Эбола у свиней, выращиваемых для потребления человеком в Азии.
Для проведения исследования доктор Сапфир и ее группа в TSRI сотрудничали с Йошихиро Каваока, доктором философии, D.V.M., который имеет совместные назначения в Университете Висконсина и Университете Токио. Группа доктора Каваока провела клеточную микроскопию и эксперименты по критической репликации, чтобы дополнить опыт команды TSRI в области рентгеновской кристаллографии и биохимии белков.Результаты, разработка которых велась пять лет, показали, что белок VP40 вируса Эбола существует в виде димера, а не в виде мономера, как считалось ранее, и он перестраивает свою структуру, собирая филаменты, чтобы построить вирусную оболочку или «матрицу», чтобы высвободить бесчисленное количество новых вирусов из инфицированные клетки.
Исследование показало, что белок также перестраивается в кольца, чтобы связывать РНК и контролировать внутренние компоненты вируса, копируемые внутри инфицированных клеток.Это «меняющее форму» или «трансформирующее» поведение объясняет, как вирус Эбола может управлять многоступенчатым жизненным циклом вируса, используя лишь очень ограниченное количество генов.
Исследование было поддержано Фондом поддержки Берроуза, Институтом химической биологии Скаггса при TSRI, Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний Национального института здравоохранения (номера R43 AI1088843, 2T32AI007244 и U54 AI057153), Японским обществом содействия науке. и Министерство образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии.