• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Naukowcy śledzą rozprzestrzenianie się HIV między komórkami

    17.11.2009. 15:12
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Zespołowi niemieckich naukowców udało się wyśledzić w czasie rzeczywistym białko odgrywające kluczową rolę w międzykomórkowej infekcji HIV (wirus nabytego niedoboru odporności człowieka) oraz proces łączenia się wirusa. Wyniki badań sfinansowanych częściowo ze środków unijnych, które zostały teraz opublikowane w ogólnodostępnym czasopiśmie Public Library of Science (PLoS) Pathogens, pozwalają pogłębić naszą wiedzę na temat szlaku infekcyjnego białka Gag (charakterystyczny antygen grupy) z komórki do komórki i mogą przyczynić się do opracowania nowych metod leczenia.

    Badania zostały w części sfinansowane z projektu HIV ACE (Badanie łączenia się zakaźnych cząstek HIV). Projekt HIV ACE uzyskał wsparcie z tematu "Zdrowie" Siódmego Programu Ramowego (7PR).

    Aby wyśledzić białko, naukowcy z Ludwig-Maximilians-Universität w Monachium i z Uniwersytetu w Heidelbergu wyhodowali komórki zawierające osiem genów HIV-1. Jeden z tych genów został zmanipulowany w taki sposób, że wytworzył fluorescencyjną formę białka Gag.

    Białko Gag zapewnia wirusowi HIV elementy strukturalne. Na przykład, kiedy RNA wirusa HIV (materiał genetyczny) jest wysyłany z jednej zarażonej komórki do kolejnej podatnej komórki, błona spowijająca RNA jest zbudowana z białka Gag. Białko Gag cechuje się również niezwykłą wielofunkcyjnością, ponieważ może łączyć się z wewnętrzną stroną błony komórkowej oraz z RNA wirusa i białkami komórkowymi; co więcej, może nawet utworzyć cząsteczki wiruso-podobne pod nieobecność innych białek wirusowych.

    "Dzięki wykorzystaniu fotoprzekształcalnej wersji słynnego zielonego białka fluorescencyjnego - którego odkrycie i wykorzystanie w systemach biologicznych zostało uhonorowane Nagrodą Nobla w 2008 r. - dołączonej do białka Gag, byliśmy w stanie zmienić kolor białek Gag połączonych z błoną na czerwony" - wyjaśnia profesor Don Lamb, kierownik grupy badawczej z Ludwig-Maximilians-Universität w Monachium.

    Dzięki specjalnie przystosowanym technikom mikroskopowym naukowcy byli w stanie stwierdzić, że od zainicjowania łączenia się wirusa do jego uwolnienia wytworzenie wirusa HIV zabierało około 25 minut. Odkryli również, że wytwarzanie cząstek wirusa zachodziło całkowicie asynchronicznie w całej hodowli, a po ich połączeniu, wirusy były wypuszczane z poszczególnych miejsc łączenia, a nie z wstępnie uformowanych platform pączkujących. Przypuszcza się, że inne wirusy również korzystają z takich wielorazowych platform.

    Nowe odkrycia "uzupełniają obraz uwalniania wirusów o niezbędne dane dynamiczne i zapewniają podstawy doświadczalne do ingerencji na etapie replikacji wirusa" - czytamy w artykule. Ostatecznie mogą przyczynić się do odkrycia sposobów przerwania międzykomórkowego rozprzestrzeniania się wirusa.

    rdo: CORDIS

    informacji: PLoS Pathogens: http://www.plospathogens.org/ HIV ACE: http://www.hiv-ace.eu/ Ludwig-Maximilians-Universität München: http://www.lmu.de Teksty pokrewne: 30870, 31290 Kategoria: Wyniki projektów
    Źródło danych: PLoS Pathogens; Ludwig-Maximilians-Universität München
    Referencje dokumentu: Ivanchenko S et al. (2009) Dynamics of HIV-1 assembly and release. PLoS Pathog 5(11): e1000652. doi:10.1371/journal.ppat.1000652
    Indeks tematyczny: Koordynacja, wspólpraca; Nauki biologiczne; Medycyna, zdrowie; Badania Naukowe RCN: 31471   W góre . O tym serwisie . Serwisy CORDIS . Helpdesk . © . Ważne informacje prawne Administratorem witryny CORDIS jest Urząd Publikacji

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Wiropeksja to sposób wirusów wnikania do komórki. Polega on na wykorzystaniu naturalnych mechanizmów komórki. W przypadku wirusa, kiedy przyłącza się on do komórki, ta "wyczuwając" znane jej białko wpuszcza agresora do cytoplazmy, dzięki czemu wirus może zaaplikować się w jej wnętrzu. Wirus ma białko takie samo jak komórka tylko na "wystających nitkach". To dzięki nim może wniknąć do środka komórki. Gdy owe "niteczki" zostaną na powierzchni komórki, w jej środku rozpoznawalne zaczyna być obce białko, które komórka niszczy. W ten sposób wirus "wpuszcza" do jądra komórkowego swój materiał genetyczny, który może się ulotnić z niszczonego przez komórkę kapsydu. Efekt cytopatyczny CPE (cytopathic effect) - zespół zmian morfologicznych i degeneracyjnych, występujących w komórkach pod wpływem replikacji wirusa. Jest on następstwem zahamowania transkrypcji RNA oraz syntezy białek gospodarza, jak również toksycznego wpływu białek wirusa. Eklipsa (faza eklipsy, faza utajona) to trzeci etap namnażania wirusów. Wirus znajduje się już w komórce gospodarza, ale nie można w niej znaleźć kompletnych wirionów. Kapsyd rozpada się i uwalnia kwas nukleinowy wirusa (rozpad kapsydu nie dotyczy bakteriofagów - ich kapsydy nie wnikają do komórki). Kwas nukleinowy wirusa ulega replikacji, czyli powieleniu. Do tego procesu wirus wykorzystuje enzymy z komórki gospodarza. Na podstawie informacji genetycznej zawartej w kwasie nukleinowym wirusa komórka produkuje białka wirusowe zamiast swoich własnych. Powstają potomne kapsydy.

    HIV-2 – typ wirusa wolniej doprowadzający do AIDS niż HIV-1. Pochodzenie wirusa HIV nie zostało ostatecznie wyjaśnione, przypuszczalnie jest on wynikiem mutacji retrowirusów występujących u małp, od których zaraził się człowiek. Najczęstszymi nosicielami tego wirusa (HIV-2) są ludzie zamieszkujący Afrykę Zachodnią. Nad specyfikiem hamującym rozwój wirusa HIV cały czas pracują naukowcy, najnowsze źródła donoszą, że odkryto naturalny składnik ludzkiej krwi, który efektywnie blokuje HIV-1, wirusa będącego najczęstszą przyczyną AIDS. Ludzki wirus niedoboru odporności, HIV (ang. human immunodeficiency virus) – wirus z rodzaju lentiwirusów, z rodziny retrowirusów. Atakuje głównie limfocyty T-pomocnicze (limfocyty Th). Wiriony mają budowę kulistą i otoczone są otoczką lipidową, zawierającą liczne białka (glikoproteiny: gp120 u HIV-1 i HIV-2 oraz gp41 u HIV-1 i gp36 u HIV-2). Pod osłonką znajduje się płaszcz białkowy, czyli kapsyd, kryjący materiał genetyczny wirusa (RNA) i enzymy: odwrotną transkryptazę, integrazę. Wywołuje AIDS. Dotychczas poznano 2 typy wirusa:

    Antygen HBs – antygen, którego poziom świadczy o zakażeniu wirusem HBV (wywołującym wirusowe zapalenie wątroby typu B, WZW B). Kapsyd wirusa ma różne białka powierzchniowe od reszty wirusa, które działają jak antygeny. Antygeny te rozpoznawane są przez przeciwciała, które wiążą się z białkami, w szczególności do jednego z tych białek powierzchniowych. Poziom przeciwciał przeciw antygenowi HBs może być oznaczony laboratoryjnie. Ludzki wirus niedoboru odporności, HIV (ang. human immunodeficiency virus) – wirus z rodzaju lentiwirusów, z rodziny retrowirusów. Atakuje głównie limfocyty T-pomocnicze (limfocyty Th). Wiriony mają budowę kulistą i otoczone są otoczką lipidową, zawierającą liczne białka (glikoproteiny: gp120 u HIV-1 i HIV-2 oraz gp41 u HIV-1 i gp36 u HIV-2). Pod osłonką znajduje się płaszcz białkowy, czyli kapsyd, kryjący materiał genetyczny wirusa (RNA) i enzymy: odwrotną transkryptazę, integrazę. Wywołuje AIDS. Dotychczas poznano 2 typy wirusa:

    Białka fuzyjne (białka chimeryczne) – białka powstające z połączenia 2 lub większej liczby genów, które pierwotnie były odpowiedzialne za produkcję niezależnych białek. Produktem genu fuzyjnego jest białko (polipeptyd), którego funkcja jest w pewnym stopniu pochodną funkcji białek kodowanych przez geny wchodzące w skład takiego połączenia. Hemaglutynina (w skrócie H lub HA) – glikoproteina o właściwościach antygenowych znajdująca się na powierzchni wirusów grypy (a także innych bakterii i wirusów). Funkcją tego białka jest przyłączenie cząsteczki wirusa do powierzchni infekowanej komórki. Nazwa hemaglutynina pochodzi od zdolności tej glikoproteiny do powodowania aglutynacji (zlepiania się ze sobą) erytrocytów.

    Kinazy białkowe – grupa kinaz, których substratami są białka. Enzymy te przeprowadzają reakcję fosforylacji cząsteczki specyficznego dla danej kinazy białka. Fosforylacja zwykle prowadzi do zmiany konformacji cząsteczki białka i, w konsekwencji, zmiany jego aktywności, zdolności do wiązania się z innymi białkami albo przemieszczenia cząsteczki w obrębie komórki. Do 30% białek podlega regulacji na tej drodze; większość szlaków metabolicznych komórki, zwłaszcza sygnalizacyjnych, angażuje enzymy z grupy kinaz białkowych. W ludzkim genomie zidentyfikowano kilkaset genów kodujących sekwencje aminokwasowe kinaz białkowych (około 2% wszystkich genow). Funkcja kinaz białkowych podlega wielostopniowej regulacji, również angażującej kinazy i fosfatazy białkowe; fosforylacja białka kinazy może zwiększać albo zmniejszać jej aktywność. Białka aktywatorowe lub inhibitorowe przez przyłączanie się do domen regulatorowych kinaz również wpływają na ich aktywność. Niektóre kinazy posiadają domenę regulatorową, którą same mogą fosforylować (autofosforylacja albo cis-fosforylacja).

    Uniwersytet Ludwika Maksymiliana w Monachium (niem. Ludwig-Maximilians-Universität München, LMU, Uniwersytet Monachijski) – niemiecki uniwersytet z siedzibą w Monachium. Nazwa uczelni pochodzi od jej założyciela Ludwika IX oraz od Maksymiliana I.

    Dodano: 17.11.2009. 15:12  


    Najnowsze