Naukowcy z Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk pod kierownictwem dr Remigiusza Worch pracują nad poznaniem molekularnych mechanizmów zakażeń wirusowych zachodzących na etapie wnikania wirusów otoczkowych do komórek.

Celem prowadzonych badań jest określenie struktury molekularnej, aktywności błonowej oraz oddziaływań białek fuzyjnych wybranych wirusów otoczkowych.

Białka fuzyjne pośredniczą w jednym z kluczowych etapów infekcji patogenem tj. w procesie łączenia otoczki wirusowej z błoną infekowanej komórki. Każde białko fuzyjne jednym końcem tzw. segmentem transbłonowym jest zakotwiczone w otoczce wirusowej, natomiast inny fragment, tzw. peptyd fuzyjny,  kotwiczy się w błonie komórki. W efekcie fuzji materiał genetyczny wirusa jest uwalniany do wnętrza komórki infekowanej w celu replikacji.

Odpowiedź na pytanie, czy w procesie fuzji pomiędzy fragmentami- końcami tych samych białek fuzyjnych zachodzą wzajemne interakcje, jest jednym z kluczowych aspektów projektu. To właśnie ta wzajemna aktywność końców białek fuzyjnych może odgrywać kluczową rolę w samym procesie fuzji- mówi kierownik projektu dr Remigiusz Worch.

Aktualnie badamy segment transbłonowy hemaglutyniny celem weryfikacji postawionej hipotezy o wpływie tego fragmentu na stabilność oraz konformację całego białka. Podjęliśmy się zbadania białek fuzyjnych wirusa grypy, wirusa RSV (Respiratory Syncytial Virus), który jest odpowiedzialny m.in. za zapalenie  oskrzelików u dzieci oraz wirusa paragrypy, tzw. grypy rzekomej- uzupełnia.

Uczeni analizują również wybrane mutacje peptydu fuzyjnego. Obecnie wiadomym jest, że niektóre aminokwasy peptydu fuzyjnego wirusa grypy mają kluczowe znaczenie w procesie fuzji błonowej. Poznanie ich funkcji przyczyni się do pełniejszego zrozumienia mechanizmu molekularnego fuzji.

Badania są prowadzone z wykorzystaniem cząstek wirusopodobnych. Są to oczyszczone błonowe białka wirusowe umiejscowione w sztucznie otrzymanych błonach lipidowych o kontrolowanym składzie, które stanowią ich otoczkę. Ich zastosowanie umożliwia tym samym uzyskanie środowiska zbliżonego do naturalnego. Jednocześnie, jako że nie posiadają informacji genetycznej, są bezpieczne w pracy.

W prowadzonym projekcie łączymy różne techniki, rozwijamy metody biofizyczne, zaplecze biologii molekularnej oraz testy umożliwiające ocenę zdolności do fuzji poszczególnych fragmentów. Warto również nadmienić, że cząsteczki wirusopodobne zawierające białka fuzyjne mają duży potencjał do zastosowania jako szczepionki, ponieważ to właśnie białka fuzyjne są głównymi antygenami wirusa. Dostarczając je do organizmu właśnie w tej formie można w bezpieczny sposób stymulować odpowiedź immunologiczną. W dłuższej perspektywie czasowej mamy również w planach tego typu badania – podsumowuje dr Remigiusz Worch.

Projekt pn. „Peptydy fuzyjne i segmenty transbłonowe wybranych wirusów otoczkowych: struktura, dynamika oraz oddziaływania z błoną” (nr 2017/27/B/NZ3/02212) jest realizowany w ramach programu SONATA BIS Narodowego Centrum Nauki.

Joanna Laskowska

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Wpisz komentarz!
Wprowadź swoje imię

*