I ricercatori potrebbero essere in grado di fermare la replicazione del virus Ebola mutando la sua proteina più importante, secondo un articolo pubblicato nel Journal of Biological Chemistry .

I ricercatori sono stati in grado di mutare la proteina virale 40 (VP40) in modo da modificare i residui della proteina, bloccare il germogliamento e la replicazione del virus Ebola in un sistema modello.

VP40 è una proteina di membrana periferica che regola il germogliamento virale dalla membrana plasmatica. Interagisce con un lipide della membrana plasmatica umana, fosfatidilserina, per facilitare la replicazione del virus. Tutti i virus animali devono attraversare le membrane per entrare e uscire dalle cellule.

Il gruppo di ricerca, guidato da Robert Stahelin della Purdue University, trovato le parti specifiche di VP40 che si legano con il lipide:un cerotto cationico all'estremità di una catena di amminoacidi. Questo sito controlla la capacità della proteina di formare un involucro lipidico, lo strato che protegge il virus dall'ambiente esterno.

I residui che attirano l'acqua in questo sito sono fondamentali per la penetrazione della membrana e il germogliamento. Sostituendo quei residui con alanina, che è idrofobo, ha ridotto il legame lipidico di 40 volte e ha interrotto la localizzazione alla membrana plasmatica.

VP40 è una proteina trasformatrice, capace di riorganizzarsi in diverse strutture:monomero, dimero e ottamero. Queste varie strutture interagiscono con i lipidi in modo diverso, secondo la carta. Il dimero è meglio attrezzato per facilitare la replicazione, prestazioni doppie rispetto al monomero, e quasi 10 volte meglio dell'ottamero.

"È emozionante apprendere che queste diverse strutture oligomeriche si legano in modo diverso con le cellule lipidiche umane, " Ha detto Stahelin. "Questo potrebbe spiegare perché ci sono ruoli diversi per questa proteina nel ciclo di replicazione virale".

Al momento non sono disponibili vaccini o terapie approvati dalla FDA per il virus Ebola. Le epidemie sono rare ma mortali, con tassi di mortalità fino al 90%. Sapere come e dove la proteina interagisce con il lipide potrebbe consentire ai ricercatori di indirizzarla meglio con le terapie.

"Questo ci aiuta a capire come il virus utilizza le membrane cellulari umane per replicarsi e formare nuove particelle virali. Il virus ha bisogno di questo lipide per formare la nuova particella e infettare altre cellule, " Stahelin ha detto. "Abbiamo preso di mira le cellule umane con terapie che modulano il modo in cui la cellula produce lipidi, e ci piace prendere di mira la cellula umana perché non è probabile che muti e diventi resistente al farmaco.

In questo studio sono stati utilizzati modelli cellulari e in vitro. Sono stati utilizzati modelli in vitro per quantificare quanto bene VP40 si lega alle membrane sintetiche. I ricercatori hanno mutato il codice del DNA per cambiare la sequenza amminoacidica di VP40, purificato quelle proteine ​​all'omogeneità e confrontato i loro legami con quello del VP40 originale.

Negli esperimenti cellulari, l'imaging di cellule vive è stato utilizzato per monitorare la localizzazione di VP40 nelle cellule umane. Il movimento del VP40 mutante e del VP40 originale sono stati confrontati per vedere come si legano alla membrana plasmatica delle cellule umane, il sito di replicazione virale.