Studie: HIV ist ein flexibler Mobilfunk -Entführer

Forscher der Universität von Michigan haben neue Details des Prozesses aufgedeckt, den HIV für sein eigenes Überleben für Transportsysteme von Zellen entführt.

Die Studie bietet nicht nur eine jahrzehntelange Theorie, sondern bietet ein neues System zur Untersuchung spezifischer Komponenten von Viren außerhalb der zellulären Umgebung, um die Infektion zugrunde liegenden Mechanismen besser zu verstehen und möglicherweise neue Arzneimittelziele zu identifizieren.

Die Innenseiten von Zellen sind keine statischen Umgebungen. Spezialisierte Untereinheiten der Zelle sind kontinuierlich, um Aktivitäten durchzuführen, die die Zelle im Betrieb halten. Dieser interzelluläre Transport erfolgt auf motorischen Proteinen, die wie Lieferwagen funktionieren, Ladung laden und sie entlang der Mikrotubuli, den Autobahnen der Zelle, bewegt.

HIV oder Human Immunodeficiency Virus nutzt dieses Transportsystem, um dorthin zu gelangen, wo es in Wirtszellen gehen möchte. Indem das Virus sich an die Abgabetrucks namens Dynein festlegt, fährt es eine Fahrt von der Peripherie der Zelle in Richtung des Kerns, wo es sein eigenes genetisches Material in das Genom der Wirtszelle integriert, um sie zu replizieren.

Seit den frühen 2000er Jahren glaubt die Forscher, dass HIV in der Lage ist, Dynein nur mit Hilfe eines Frachtadapterproteins zu besteigen, das als eine Art Anhängerkupplung zwischen dem Virus und dem motorischen Protein fungiert. Spätere Studien deuten darauf hin, dass ein Adapterprotein namens BICD2 speziell notwendig war, um HIV mit Dynein zu verbinden.

Eine neue Studie des UM Life Sciences Institute, die in Science Advances veröffentlicht wurde, hat diese Theorie nun umgekehrt und zeigt, dass das Virus bei seiner Wahl der Reisebegleiter viel flexibler sein kann.

Ein Team aus dem Labor des Biochemisten Michael Cianfrocco am LSI entwickelte eine Möglichkeit, HIV -Menschenhandel außerhalb der Zelle zu untersuchen. Sie reinigten Dyneinmotorproteine ​​aus Zellen zusammen mit einigen zusätzlichen Accessoire -Proteinen, von denen Dynein abhängig ist. Dann kombinierten sie diese gereinigten menschlichen Proteine ​​mit gereinigten HIV -Kapsiden (der Behälter, der das genetische Material des Virus hält).

Dieses Rekonstitutionssystem ermöglicht es uns, nur die Teile zu betrachten, die wir untersuchen möchten, ohne andere Hintergrundgeräusche aus der komplexen Umgebung der Zelle. Wir kombinieren jedes Stück auf einem Mikroskop -Objektträger mit Mikrotubuli. Und dann beobachten wir ihnen zu, wie sie laufen. “

Michael Cianfrocco, Associate Professor für biologische Chemie, UM Medical School und wissenschaftliche Professorin am LSI

Mit diesem Ansatz stellte das Team fest, dass HIV an Dynein an Dynein angehalten wurde, indem sie sich direkt am motorischen Protein und nicht über BICD2 befestigte. Das motorische Protein beginnt jedoch nicht sofort. Ein weiteres Adapterprotein muss mit einem Dynein verbunden werden, damit es zuging, aber es kann jedes Dynein -Adapter -Protein sein – nicht nur bicd2.

Da in verschiedenen Zellen verschiedene Adapterproteine ​​verfügbar sind, erweitert diese Flexibilität die Optionen des Virus für das Treuer auf den Kern der Zelle, zu der es Zugang zu Zugang hat, sagt Somaye Badieyan, ein Forschungswissenschaftler in Cianfroccos Labor, der die Studie leitete.

„Dies eröffnet eine neue Perspektive, wie die Infektion stattfindet“, sagte sie. „Es bedeutet, dass das Virus nicht darauf warten muss, dass nur eine bestimmte Art von Adapter dahin kommt, wo es gehen muss. Es ist ein viel opportunistischerer Entführer als bisher gedacht.“

Die Studie stellt das erste Beispiel für einen erfolgreichen viralen Menschenhandel mit rekonstituierten Komponenten dar. Da Viren ohne einen Wirtsorganismus nicht überleben oder replizieren können, war es schwierig, sie außerhalb der zellulären Umgebung zu untersuchen. Dieser Ansatz eröffnet nun neue Möglichkeiten für die Untersuchung der Virusinfektion, sagt Cianfrocco.

„Nachdem wir dieses definierte System erreicht haben, können wir nacheinander verschiedene Komponenten hinzufügen, um wirklich herauszufinden, was auf einer noch detaillierteren Ebene passiert“, sagte er. „Diese Studie führt eine neue Möglichkeit, über direkte virale Bindung nachzudenken, und gibt uns die Plattform, um in noch mehr Richtungen zu untersuchen.“

Die Forschung wurde von den National Institutes of Health unterstützt. Neben Cianfrocco sind die Autoren von Studien: Somayesadat Badieyan, Michael Andreas, John Gillies, Morgan DeSantis und Tobias Giesen von UM; Drew Lichon, Sevnur Komurlu Keceli und Edward Campbell von der Loyola University Chicago; Wang Peng und bis Böcking der Universität von New South Wales, Australien; und Jiong Shi und Christopher Aiken von der Vanderbilt University Medical.

Quellen: