Influenza NS1 dapat mengikat protein RIG-I sel, memblokir respon imun bawaan – ScienceDaily

Influenza NS1 dapat mengikat protein RIG-I sel, memblokir respon imun bawaan – ScienceDaily


Influenza adalah virus yang mematikan, dengan sekitar 290.000 hingga 650.000 kematian di seluruh dunia setiap tahun. Ketika pandemi melanda, jumlah korban bisa melonjak: Flu Spanyol tahun 1918 menyebabkan 40 juta hingga 50 juta kematian, flu Asia tahun 1957 menyebabkan 2 juta kematian, dan flu Hong Kong tahun 1968 menyebabkan 1 juta kematian.

Chad Petit, Ph.D., dan rekannya di University of Alabama di Birmingham melawan influenza pada tingkat molekuler, sebagian dengan menemukan mutasi alami pada genom RNA virus yang memiliki dampak fungsional selama infeksi. Menemukan bagaimana virus menggunakan mekanisme yang tidak diketahui ini untuk menghentikan tubuh Anda dari memasang pertahanan yang efektif melawan infeksi, Petit berkata, “akan lebih mempersiapkan kita untuk memprediksi potensi pandemi virus influenza A dan membantu dalam pengembangan vaksin dan antivirus.”

Influenza A berbahaya karena setiap tahun beradaptasi dengan berbagai inang dan mengalami reassortment genetik. Ini menghasilkan aliran konstan strain unik yang memiliki tingkat patogenisitas, penularan dan kemampuan yang tidak diketahui untuk menyebabkan pandemi internasional.

Penelitian terbaru Petit, diterbitkan di Jurnal Kimia Biologi, melihat secara rinci mutasi yang terjadi secara alami pada strain flu dari wabah Rusia tahun 1972 yang dijelaskan oleh tim UAB pada tahun 2015, sambil membandingkan strain Rusia tersebut dengan strain 1918 yang bertanggung jawab atas flu Spanyol.

Mutasi terjadi pada protein flu NS1. Pada tahun 2015, Petit dan rekannya di UAB adalah orang pertama yang menunjukkan bahwa NS1 dari strain 1918 memiliki interaksi langsung dengan RIG-I, sensor utama sel untuk mendeteksi infeksi virus flu dan kemudian meluncurkan pertahanan kekebalan bawaan. Lebih lanjut, bagian dari domain pengikatan RNA NS1 1918 yang terikat ke RIG-I tidak memiliki fungsi yang diketahui sebelumnya. Berbeda dengan NS1 1918, laboratorium Petit menemukan bahwa NS1 dari strain influenza A 1972 Udorn tidak dapat mengikat ke situs RIG-I yang berinteraksi dengan NS1 1918.

Sekarang, Petit dan rekannya melaporkan efek biologis NS1 yang mengikat RIG-I – pengikatan tersebut secara langsung mematikan alarm yang mengaktifkan pertahanan imunitas bawaan seluler melawan infeksi. Ini adalah cara yang baru dijelaskan untuk memusuhi respons antivirus seluler inang.

“NS1 hampir seperti pisau protein Swiss Army karena memiliki banyak fungsi,” kata Petit, asisten profesor di Departemen Biokimia dan Genetika Molekuler UAB. NS1 tampaknya berinteraksi dengan 20 sampai 30 protein inang, dan dibandingkan dengan protein flu lainnya, NS1 juga memiliki plastisitas genetik yang luar biasa, yang berarti bahwa pengaruhnya terhadap virulensi dapat bervariasi antar strain.

Detail studi

Mutasi pada protein Udorn NS1 adalah perubahan satu asam amino pada posisi 21 dari arginin menjadi glutamin. Dalam penelitian saat ini, para peneliti UAB menggunakan genetika terbalik untuk merekayasa mutasi itu menjadi strain flu Puerto Rico 1934, dan kemudian mereka membandingkan bagaimana protein NS1 tipe liar dan NS1 mutan berfungsi.

Dengan menggunakan berbagai alat biologi molekuler, para peneliti UAB menemukan bahwa, sementara NS1 tipe liar melawan sinyal RIG-I untuk memulai urutan alarm, NS1 mutan mengizinkan pensinyalan itu. Secara khusus, NS1 mutan secara signifikan kurang mampu mengikat RIG-I, yang memungkinkan pemicuan kekebalan bawaan – terutama dengan meningkatkan TRIM-25 di mana-mana dari RIG-I, yang merupakan langkah penting untuk mengaktifkan RIG-I. Itu menyebabkan peningkatan fosforilasi IRF3 dan peningkatan produksi interferon tipe I.

Namun, asam amino yang diubah dalam NS1 mutan tidak berpengaruh pada dua cara lain yang diketahui bahwa NS1 dapat memblokir respons imun bawaan seluler – mengikat RNA untai ganda dan mengikat dengan protein seluler TRIM-25. Jadi, Petit dan rekannya telah menjelaskan alat tambahan pada NS1 untuk meningkatkan kelangsungan hidup virus.

Tetapi para peneliti UAB dibiarkan dengan pertanyaan yang sangat luar biasa – mengapa mutasi arginin-ke-glutamin pada asam amino-21 secara alami terjadi jika hal itu mengarah pada peningkatan respons antivirus selama infeksi? Ini tampaknya berlawanan dengan intuisi dalam hal evolusi.

Perbandingan beberapa urutan NS1 dalam Database Penelitian Influenza, kata Petit, menunjukkan bahwa asam amino yang berbeda pada posisi 21 mungkin berhubungan dengan adaptasi spesifik spesies. Beberapa strain influenza A dari manusia adalah 63 persen arginin dan 36,7 persen glutamin pada asam amino-21; strain dari babi adalah 92,1 persen arginin dan 6,4 persen glutamin; dan strain dari burung adalah 79,9 persen arginin, 0,8 persen glutamin dan 19,1 persen leusin. Ada persentase kecil asam amino lain di antara strain di posisi 21.

Ada perbedaan mencolok antara dua serotipe manusia yang menyebabkan penyakit musiman dan dua serotipe manusia yang lebih bersifat patogen. Dua serotipe musiman, H1N1 dan H3N2, masing-masing adalah 75,4 persen arginin dan 24,5 persen glutamin, dan 1 persen arginin dan 98,8 persen glutamin, pada posisi 21. Dua strain yang sangat patogen, H5N1 dan H7N9, adalah 100 persen arginin dan 0 persen glutamin, dan 95,9 persen arginin dan 2,3 persen glutamin, masing-masing, di posisi 21. Ada persentase kecil asam amino lain untuk galur H7N9 di posisi 21.

“Secara bersama-sama, pekerjaan yang disajikan dalam penelitian ini,” kata Petit, “menekankan pentingnya bagaimana polimorfisme strain spesifik di NS1 dapat mempengaruhi kemampuannya untuk melawan respon imun seluler inang dengan cara yang belum dihargai.”

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Hongkong Prize

Posted in Flu
Author Image
adminProzen