Temuan dapat membantu para peneliti merancang obat untuk mengobati infeksi influenza B. – ScienceDaily

Temuan dapat membantu para peneliti merancang obat untuk mengobati infeksi influenza B. – ScienceDaily

[ad_1]

Sebuah tim ahli kimia MIT telah menemukan struktur kunci protein influenza, sebuah temuan yang dapat membantu para peneliti merancang obat yang memblokir protein dan mencegah penyebaran virus.

Protein, yang dikenal sebagai BM2, adalah saluran proton yang mengontrol keasaman di dalam virus, membantunya melepaskan materi genetiknya di dalam sel yang terinfeksi.

“Jika Anda dapat memblokir saluran proton ini, Anda memiliki cara untuk menghambat infeksi influenza,” kata Mei Hong, profesor kimia MIT dan penulis senior studi tersebut. “Memiliki struktur resolusi atom untuk protein ini persis seperti yang dibutuhkan oleh ahli kimia obat dan ilmuwan farmasi untuk mulai merancang molekul kecil yang dapat memblokirnya.”

Mahasiswa pascasarjana MIT Venkata Mandala adalah penulis utama makalah, yang muncul hari ini di Biologi Struktural dan Molekuler Alam. Penulis lain termasuk mahasiswa pascasarjana Alexander Loftis dan Alexander Shcherbakov dan profesor kimia Bradley Pentelute.

Resolusi skala atom

Ada tiga kelas virus influenza – A, B, dan C – dan masing-masing menghasilkan versi protein M2 yang berbeda. M2 adalah saluran ion yang membawa proton melalui membran luar virus, yang dikenal sebagai selubung lipid. Proton ini biasanya mengalir ke virus, membuat interiornya lebih asam. Keasaman ini membantu virus untuk menggabungkan amplop lipidnya dengan membran kompartemen seluler yang disebut endosom, memungkinkannya melepaskan DNA-nya ke dalam sel yang terinfeksi.

Hingga saat ini, sebagian besar studi struktural protein M2 telah difokuskan pada versi M2 yang ditemukan pada influenza A, yang biasanya merupakan bentuk paling umum, terutama pada awal musim flu. Dalam studi ini, peneliti memfokuskan pada versi M2 yang ditemukan pada virus influenza B yang biasanya mendominasi pada bulan Maret dan April. Namun, berbeda dengan pola infeksi flu musiman sebelumnya, musim dingin ini, influenza B sangat dominan, terhitung 67 persen dari semua kasus flu yang dilaporkan ke Pusat Pengendalian Penyakit AS sejak September lalu.

Versi A dan B dari M2 sangat bervariasi dalam urutan asam aminonya, jadi Hong dan rekannya berangkat untuk mempelajari perbedaan struktural apa yang mungkin dimiliki protein ini, dan bagaimana perbedaan tersebut memengaruhi fungsinya. Satu perbedaan utama adalah bahwa saluran BM2 memungkinkan proton mengalir ke kedua arah, sedangkan saluran AM2 hanya memungkinkan proton mengalir ke dalam selubung virus.

Untuk menyelidiki struktur BM2, para peneliti menyematkannya ke dalam lapisan ganda lipid, mirip dengan membran sel, dan kemudian menggunakan spektroskopi resonansi magnetik nuklir (NMR) untuk menganalisis struktur dengan resolusi skala atom. Sangat sedikit saluran ion yang telah dipelajari pada resolusi tinggi seperti itu karena sulitnya mempelajari protein yang tertanam di dalam membran. Namun, Hong sebelumnya telah mengembangkan beberapa teknik NMR yang memungkinkannya memperoleh informasi struktural yang akurat dari protein yang tertanam di membran, termasuk orientasi dan jarak antar atom protein.

Saluran M2 terbuat dari empat heliks yang berjalan paralel satu sama lain melalui membran, dan Hong menemukan bahwa keselarasan heliks ini sedikit berubah tergantung pada pH lingkungan di luar selubung virus. Ketika pH tinggi, heliks dimiringkan sekitar 14 derajat, dan saluran ditutup. Ketika pH turun, heliks meningkatkan kemiringannya sekitar 20 derajat, terbuka seperti gunting. Gerakan menggunting ini menciptakan lebih banyak ruang di antara heliks dan memungkinkan lebih banyak air masuk ke saluran.

Penelitian sebelumnya telah menemukan bahwa ketika air mengalir ke saluran M2, asam amino histidin mengambil proton dari air di bagian atas saluran dan meneruskannya ke molekul air di bagian bawah saluran, yang kemudian mengirimkan kelebihan proton ke dalam saluran. virion tersebut.

Berbeda dengan saluran AM2, saluran BM2 memiliki histidin ekstra di ujung saluran yang menghadap virion, yang dipercaya oleh tim MIT untuk menjelaskan mengapa proton dapat mengalir ke salah satu arah melalui saluran tersebut. Diperlukan lebih banyak penelitian untuk menentukan manfaat apa yang mungkin diberikannya untuk virus influenza B, kata para peneliti.

Memblokir saluran

Sekarang ahli kimia mengetahui struktur dari kedua keadaan terbuka dan tertutup dari saluran BM2 pada resolusi atom, mereka dapat mencoba menemukan cara untuk memblokirnya. Ada preseden untuk jenis pengembangan obat ini: Amantadine dan rimantadine, keduanya digunakan untuk mengobati influenza A, bekerja dengan menjepit diri mereka sendiri ke dalam pori saluran AM2 dan memotong aliran proton. Namun obat tersebut tidak mempengaruhi saluran BM2.

Kelompok peneliti Hong sekarang menyelidiki salah satu fungsi BM2 lainnya, yang menghasilkan kelengkungan di membran lipid untuk memungkinkan virus keturunan dilepaskan dari sel. Studi pendahuluan menunjukkan bahwa sebagian dari protein yang menonjol dari membran membentuk struktur yang disebut lembaran beta yang berperan dalam mendorong membran untuk melengkung ke dalam.

Penelitian ini didanai oleh National Institutes of Health.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Keluaran SGP

Author Image
adminProzen