איך HIV נכנס למרכז התא כדי להניע זיהום?

פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


החוקר הרפואי של UNSW ד"ר דיוויד ז'אק וצוותו גילו כיצד נגיף הכשל החיסוני האנושי (HIV) פורץ את גרעין התא כדי לבסס זיהום, ממצא שיש לו השלכות מעבר לביולוגיה של HIV.

פרסומת

כדי להדביק תאים, HIV חייב להיכנס לתא המטרה ולעשות את דרכו לגרעין שבמרכז התא, שם ניתן לייצר מספיק עותקים של הקוד הגנטי שלו כדי להדביק תאים אחרים.

כדי להשלים את החיפוש הזה בבטחה, הנגיף בונה מעטה חלבוני מגן – קפסיד – כדי להגן על עצמו מההגנה החיסונית של המארח שנועדה להשמיד אותו. עד עכשיו, זה נשאר בגדר תעלומה בדיוק איך הקפסיד כולו נע דרך הנקבוביות המוטבעות במעטפת הגרעינית כדי להיכנס לגרעין.

אבל המחקר שפורסם ב טֶבַע היום חושף כיצד קפסיד ה-HIV נכנס לערוץ מחסום הנקבוביות הגרעיניות.

גישה מוגבלת

"קומפלקס הנקבוביות הגרעיניות מורכב משילוב של חלבונים", אמר המחבר הבכיר של המחקר ד"ר ז'אק מבית הספר למדעי ביו-רפואי של UNSW.

"בעוד מולקולות קטנות עוברות פנימה והחוצה מהגרעין דרך קומפלקס הנקבוביות הגרעיניות, התנועה מוגבלת למטען מגושם.

"חלבונים גדולים יותר צריכים להיות קשורים לטרנספורטרים גרעיניים – חלבוני מלווה – הנושאים אותם דרך השער המולקולרי הרב-שכבתי."

קפסיד ה-HIV, למרות היותו גדול פי אלף מגודל המולקולות המסתננות דרך שכבות המחסום, יכול לעבור לערוצי התחבורה הגרעיניים ללא מלווים, הראה הצוות של ד"ר ז'אק.

חלבוני צ'פרונים – המכונים גם 'קריופרינים' – מתחברים לחלבונים באמצע מכלול הנקבוביות הגרעיניות באופן שמאפשר להם לנוע עם המטען שלהם לתוך כל שכבה עוקבת של השער המולקולרי. מבנים מגושמים ללא מלווים אינם נכללים בפורטל זה מכיוון שהם אינם מסוגלים להתחבר לחלבוני שומרי השער בנקבוביות הגרעיניות.

HIV משתמש ב'לחיצת יד סודית' כדי להיכנס

קפסיד ה-HIV, לעומת זאת, התפתח לאינטראקציה עם חלבוני המחסום באותו אופן כמו חלבוני המלווה של המארח.

"אחת התיאוריות בתחום היא ש-HIV חוטף מלווה מארח כדי לקבל גישה לגרעין. אבל התוצאות שלנו מראות ש-HIV לא צריך מלווה כי הוא מלווה משלו. זה כאילו הקפסיד הנגיפי למד את הסוד לאפשר לחיצת יד להיכנס לאזור מוגבל על ידי חיקוי המלווה", אמר ד"ר ז'אק.

"אנשים הניחו הנחות לגבי האופן שבו הקפסיד עשוי לעבור את המחסום הסלקטיבי. העבודה שלנו באמת מתחילה להתייחס ישירות לזה, ובעיני זה מרגש", אמרה ד"ר קלייר דיקסון, שותפה למחברת הראשונה של המחקר.

התגליות התאפשרו על ידי שיטת מולקולה אחת שפותחה בעבר על ידי הצוות, שאפשרה להם לסנן באופן שיטתי חלבונים של קומפלקס הנקבוביות הגרעיניות כדי לזהות את אלו שקיימו אינטראקציה עם קפסיד ה-HIV השלם.

ד"ר ז'אק נרגש במיוחד מהפגישה בין הידע הקולקטיבי של הצוות הרב-תחומי שלו באוסטרליה ובבריטניה, לבין התשתית החיונית הזמינה ב-UNSW.

"הדרך היחידה שהצלחנו לספק את הפרויקט הזה הייתה על ידי שימוש במרכז האנליטי Mark Wainwright של UNSW והמומחיות שהם הביאו לרוחב הטכנולוגיות והשיטות השונות שהיינו צריכים, כולל ייצור חלבון, ביולוגיה מבנית, הדמיה ברזולוציית על ו מיקרוסקופ אלקטרונים", אמר.

"אני ממש גאה על היכולת להתגבר על כמה אתגרים גדולים עם הפרויקט הזה, להשפיע משמעותית על תחום חקר ה-HIV על ידי סיוע בהבנה טובה יותר של התהליך הזה", אמרה הסופרת הראשונה, ד"ר סופי הרטל.

השלכות רחבות יותר

ההבנה המולקולרית שהושגה במחקר זה לגבי אינטראקציות מארח-פתוגן, מאמינים המחברים, חורגת מעבר לחשיפת פרטים על מחזור החיים של HIV. ניתן לנצל את הידע המכניסטי הזה גם ליישומים אחרים כולל ריפוי גנטי.

"HIV הוא אחד הפתוגנים הנחקרים ביותר, אבל עדיין יש לנו כל כך הרבה שאנחנו יכולים ללמוד ממנו. יש משהו מיוחד ב-HIV; הוא יכול לחדור לגרעין מבלי לפגוע בו או צורך לחכות שהתא יתחלק כמו וירוסים אחרים. התצפיות שלנו נותנות לנו תובנה שמאפשרת לנו לחשוב כיצד אנו מעבירים מטען לגרעין", אמר ד"ר ז'אק.



קישור לכתבת המקור – 2024-01-24 23:46:10

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר