חוקרי אוניברסיטת מישיגן חשפו פרטים חדשים על התהליך בו משתמשים ב- HIV כדי לחטוף את מערכות ההובלה של תאי תאי לצורך הישרדות משלה.
בנוסף לביטול תיאוריה בת עשרות שנים, המחקר מציע מערכת חדשה לבדיקת רכיבים ספציפיים של נגיפים מחוץ לסביבה התאית כדי להבין טוב יותר מנגנונים העומדים בבסיס זיהום ולזהות פוטנציאל יעדים תרופתיים חדשים.
פנים התאים אינן סביבות סטטיות. יחידות משנה מתמחות של התא נמצאות ברציפות בתנועה לביצוע פעילויות השומרות על פעולות התא. הובלה בין -תאית זו מתרחשת על חלבונים מוטוריים שמתפקדים כמו משאיות משלוח, מעמיס מטען ומזיז אותו לאורך מיקרו -צינורות, הכבישים המהירים של התא.
HIV, או נגיף ליקוי חיסוני אנושי, מנצל את מערכת ההובלה הזו כדי להגיע לאן שהיא רוצה להיכנס לתאים מארחים. על ידי נצמד למשאיות המסירה הנקראות דינין, הנגיף תופס טרמפ מהפריפריה של התא לכיוון הגרעין, שם הוא משלב חומר גנטי משלו בגנום של התא המארח כדי לשכפל.
מאז תחילת שנות האלפיים החוקרים האמינו כי HIV מסוגל לעלות על דינין רק בעזרת חלבון מתאם מטען, המשמש כמעין תקלת קרוואן בין הנגיף לחלבון המוטורי. מחקרים מאוחרים יותר העלו כי חלבון מתאם בשם BICD2 היה הכרחי במיוחד כדי לקשר HIV לדינין.
מחקר חדש של מכון מדעי החיים של UM, שפורסם ב- Science Advances, הפך כעת את התיאוריה הזו, וחשפה כי הנגיף יכול להיות גמיש הרבה יותר בבחירת חברי הנסיעות שלו.
צוות ממעבדה של הביוכימאי מייקל סיאנפרוקו ב- LSI פיתח דרך לבחון סחר ב- HIV מחוץ לתא. הם טיהרו חלבונים מוטוריים של דינין מתאים, יחד עם כמה חלבונים אביזרים שדינין תלוי בהם. ואז הם שילבו את אותם חלבונים אנושיים מטוהרים עם קפסיד HIV מטוהרים (המכולה המחזיקה את החומר הגנטי של הנגיף).
מערכת שחזור זו מאפשרת לנו לראות רק את היצירות שאנו רוצים לחקור, ללא רעשי רקע אחרים מהסביבה המורכבת של התא. אנו משלבים כל חתיכה על מגלשת מיקרוסקופ עם מיקרו -צינורות. ואז, אנו צופים בהם הולכים. "
מייקל סיאנפרוקו, פרופסור חבר לכימיה ביולוגית, בית ספר לרפואה UM ופרופסור חבר למחקר ב- LSI
בגישה זו גילה הצוות כי HIV תקלות לדינין על ידי חיבור ישירות לחלבון המוטורי, ולא באמצעות BICD2. עם זאת, החלבון המוטורי לא מתחיל לנוע מייד. חלבון מתאם אחר צריך להתחבר לדינין כדי שזה יחיל ללכת, אבל זה יכול להיות כל חלבון מתאם Dynein – לא רק BICD2.
מכיוון שחלבוני מתאם שונים זמינים בתאים שונים, גמישות זו מרחיבה את האפשרויות של הנגיף לטרמפים לגרעין של כל התא שהוא זכה לגישה אליו, אומר סומאי באדיאן, מדען מחקר במעבדה של סיאנפרוקו שהוביל את המחקר.
"זה פותח נקודת מבט חדשה על אופן התרחשות הזיהום", אמרה. "זה אומר שהנגיף לא צריך לחכות רק לסוג אחד של מתאם ספציפי כדי להגיע לאן שהוא צריך ללכת. זה חוטף הרבה יותר אופורטוניסטי ממה שחשבנו בעבר."
המחקר מייצג את הדוגמה הראשונה לסחר נגיפי מוצלח באמצעות רכיבים משוחזרים. מכיוון שנגיפים לא יכולים לשרוד או לשכפל ללא אורגניזם מארח, לימודם מחוץ לסביבה הסלולרית היה מאתגר. גישה זו פותחת כעת דרכים חדשות לחקירת זיהום נגיפי, אומר סיאנפרוקו.
"כעת, לאחר שהשגנו את המערכת המוגדרת הזו, נוכל להמשיך להוסיף רכיבים שונים בזה אחר זה כדי באמת להבין מה קורה ברמה המפורטת עוד יותר," אמר. "מחקר זה מציג דרך חדשה לחשוב על התקשרות ויראלית ישירה, ונותן לנו את הפלטפורמה להתחיל לחקור עוד יותר כיוונים."
המחקר נתמך על ידי המכונים הלאומיים לבריאות. בנוסף לסיאנפרוקו, מחברי המחקר הם: Somayesadat Badieyan, Michael Andreas, John Gillies, Morgan Desantis ו- Tobias Giessen of UM; דרו ליצ'ון, סבור קומורלו קסלי ואדוארד קמפבל מאוניברסיטת לויולה שיקגו; וואנג פנג ועד בוקינג מאוניברסיטת ניו סאות 'ויילס, אוסטרליה; וג'יונג שי וכריסטופר אייקן מאוניברסיטת ונדרבילט רפואית.
