Para peneliti mengungkapkan wawasan baru tentang bagaimana lapisan matriks HIV-1 menjadi dewasa
Para peneliti dari Max Planck Institute of Biokimia telah menemukan mekanisme di balik langkah penting dalam siklus hidup HIV. Bekerja bersama dengan tim-tim di universitas Heidelberg dan Yale, mereka menemukan bahwa peptida-peptida yang penuh teka-teki 2-, salah satu komponen virus, memainkan peran kunci dalam mengubah partikel HIV-1 yang belum matang menjadi partikel menular. Hasil penelitian ini diterbitkan dalam jurnal Alam.
Partikel HIV-1 dilepaskan dari sel yang terinfeksi dalam bentuk yang belum matang, tidak menular. Bahan bangunan utama untuk partikel virus adalah sekitar 2000 salinan protein panjang berbentuk batang yang disebut Gag. Untuk menjadi menular, HIV harus menjalani proses pematangan. Ini melibatkan protease HIV-1 (enzim virus), yang memotong GAG menjadi enam protein yang lebih kecil termasuk protein kapsid dan protein matriks. Ini menyebabkan penataan ulang struktural yang sangat besar dari komponen virus.
Selama bertahun -tahun, para ilmuwan telah mengeksplorasi perubahan struktural dari kapsid virus yang membungkus genom. Sebaliknya, jauh lebih sedikit yang diketahui tentang matriks virus – cangkang protein luar tepat di bawah membran lipid yang menyelimuti virus. Para peneliti yang dipimpin oleh John Briggs, direktur dan ahli biologi struktural di Max Planck Institute of Biokimia, kini telah mengetahui bagaimana protein matriks mengatur ulang selama pematangan ke dalam partikel infeksi.
Para ilmuwan menggunakan mikroskop cryo-elektron terbaru untuk gambar partikel virus, dan kemudian menggunakan analisis gambar komputasi untuk memperoleh model 3D yang sangat terperinci dari protein virus. Tanpa diduga mereka menemukan bahwa penataan ulang matriks dipicu oleh -spacer peptida 2- yang menempel pada matriks dan menyebabkannya dikemas bersama dengan cara yang berbeda. Spacer peptide 2 adalah salah satu dari enam komponen yang dibentuk dengan memotong lelucon, tetapi fungsinya tidak diketahui sampai sekarang. Pengikatan spacer peptida 2 untuk matriks protein memungkinkan virus untuk menyatu dengan sel target lebih cepat. Pekerjaan ini dilakukan bersama dengan mitra dari University of Heidelberg dan Yale University, AS.
John Briggs menjelaskan: -Dalam lab kami, kami memperoleh data struktural pertama tentang matriks pada tahun 2021, tetapi kami tidak tahu apa yang menyebabkannya mengatur ulang ketika virus matang. Dalam studi baru ini kami menghasilkan pandangan 3D yang jauh lebih rinci dari lapisan matriks, itu adalah kunci untuk memahami apa yang sedang terjadi .-
James Stacey dan Dominik Hrebik Dua penulis pertama penelitian menjelaskan temuan mereka. James berkata: -Matriks virus memiliki saku dalam bentuk yang matang. Kami tahu bahwa sesuatu mengikat di sana, tetapi kami pikir itu adalah lipid dari membran. Sekarang kita dapat melihat bahwa itu adalah spacer peptide 2. Kami bertanya-tanya apakah saku ini bisa menjadi target untuk molekul obat di masa depan.-Dominik mengatakan: “Sampai sekarang, fungsi peptida spacer 2 tidak diketahui. Berkat virus cryo-electron yang beresolusi tinggi dan tautannya.
Ringkasan John Briggs: -Hiv-1 mungkin virus yang paling banyak dipelajari, tetapi masih ada langkah-langkah penting dalam replikasinya yang belum kami pahami .-
Glosarium
AIDS: Sindrom defisiensi imun yang didapat adalah penyakit sistem kekebalan yang disebabkan oleh infeksi oleh HIV. Berkat terapi antiretroviral modern yang mengganggu replikasi HIV, timbulnya AIDS pada individu yang terinfeksi HIV dapat ditunda atau dicegah.
Mikroskop Cryo-Electron: Cryos dalam bahasa Yunani: Dingin; Sampel biologis (misalnya protein atau sel yang dimurnikan) dibekukan dalam etana cair untuk mencegah pembentukan kristal air, memungkinkan pelestarian dalam kondisi mendekati pribumi. Sampel kemudian dapat divisualisasikan dengan resolusi tinggi dengan bantuan mikroskop elektron.
Peptida: Peptida adalah molekul yang terdiri dari berbagai asam amino yang dihubungkan bersama oleh ikatan peptida. Mereka memiliki struktur yang sama dengan protein tetapi jauh lebih kecil.
Polyprotein: adalah molekul protein besar yang mengandung banyak protein fungsional dalam rantai tunggal. Ini sering diproduksi oleh virus dan kemudian dibelah menjadi protein aktif individu. Pembelahan ini menjadi protein individu ini diperlukan untuk pembentukan virus yang dapat ditiru.
Pembelahan Proteolitik: Mengacu pada protein yang dipotong oleh protease, enzim yang memecah ikatan antara blok bangunan dasar protein, asam amino.
Virus: Virus adalah partikel infeksi yang terdiri dari genom yang dibuat oleh asam nukleat (DNA atau RNA), dikelilingi oleh mantel protein (kapsid), dan tergantung pada jenis virus, amplop tambahan yang terbuat dari lipid.
James CV Stacey, Dominik Hrebík, Elizabeth Nand, Snehith Dyavari Shetty, Kun Qu, Marius Boicu, Maria Anders-Össwein, Pradeep D. Uchil, Robert A. Dick, Walther Mothes, Hans-Georg Kräusslich, Barbara Müller & John AG Briggs
