Veliki tim međunarodnih istraživača koristio je tehnike u ANSTO-ovom australijskom sinhrotronu da bi razumeo kako ključni proteini doprinose virulenciji virusa besnila, koji se ponekad naziva i „zombi virus“.
Dr Ašiš Sethi, naučnik za instrumente i vršilac dužnosti menadžera grupe za raspršivanje u Australijskom sinhrotronu i deo velikog međunarodnog tima naučnih eksperata, rekao je da grupa želi da istraži ulogu specifične podgrupe virusnih proteina u virulentnim i slabim sojevima besnila. proučavajući ga na molekularnom nivou.
Virus besnila (RABV) ima samo pet gena, ali uspeva da uradi mnogo sa svojim ograničenim genetskim materijalom. To postiže tako što proizvodi pet različitih verzija određenog proteina koji se zove fosfoprotein (P protein) iz svog P gena. Ove različite verzije proteina P, poznate kao izoforme, imaju različite uloge u aktivnosti virusa.
P3 proteini imaju razlike u svojoj sposobnosti da se bore protiv imunološkog sistema svojih domaćina, kreću se u ćelijsko jezgro i povezuju se sa strukturama koje se nazivaju mikrotubule, koje su važne u sposobnosti virusa da izazove bolest.
Ovi izazovni, suštinski poremećeni virusni proteini su strukturno okarakterisani korišćenjem integrisanog pristupa strukturne biologije koji uključuje rasejanje rendgenskih zraka pod malim uglom na SAKSS snopu na australijskom sinhrotronu i niz drugih tehnika, kao što su masena spektrometrija i NMR rastvora.
„Karakterizacija je pružila uvid u to kako virus besnila može da preživi u neprijateljskim okruženjima tokom dužeg vremenskog perioda“, rekao je dr Seti. „Ove tehnike su takođe pružile uvid u strukturu proteina, što bi moglo pomoći u razvoju boljih terapija za besnilo.“
Istraživanje, objavljeno u Proceedings of the National Academi of Sciences i predstavljeno u izdanju Australian Biochemist, otkrilo je da oblik P3 proteina, otvoren ili zatvoren, doprinosi njegovim različitim svojstvima.
P3 protein u soju koji izaziva bolest može da se menja između dva oblika, dok P3 protein u oslabljenom/avirulentnom soju ostaje uglavnom u otvorenom obliku, naglašavajući koliko su ove konformacije kritične.
Ove interakcije između domena i udaljenih poremećenih delova proteina P3 verovatno igraju ulogu u njegovim različitim funkcijama.
„Poput australijskog lissavirusa slepih miševa, besnilo ima mali genom koji izražava pet proteina – uključujući ključni fosfoprotein (P protein), koji je sačuvan za replikaciju i preživljavanje.
„Kapacitet kodiranja P proteina je povećan jer izražava pet izoforma, što, kada se skraće, rezultira velikim povećanjem novih funkcija“, objasnio je dr. Seti. „Što je skraćivanje veće, to je veća funkcionalna raznolikost, koja je tako jedinstvena i fascinantna. Pokazali smo da prelazak od jedne izoforme, P1, do treće izoforme (P3) rezultira dobijanjem značajnog podskupa novih funkcija, i to objašnjava zašto su virusu potrebne ove različite izoforme.
„Skraćena izoforma P3 pokazala je poboljšanje u funkciji, uključujući poboljšanu sposobnost da migrira u jezgro kako bi se igrala sa genetskim odgovorom svog domaćina, što dovodi do imunološke evazije. Ovo istraživanje unapređuje razumevanje multifunkcionalnosti i ukazuje da je organizacija višeg reda i strukturna fleksibilnost je kritična za jedinstveno povećanje funkcije P3 izoforme.“
Prema rečima dr Setija, istraživanje će u budućnosti biti podržano radom novog BioSAKSS Beamline visokog protoka.
„Zato što će biti toliko fotona… neće nam trebati velika količina uzoraka proteina. Nova linija zraka će nam omogućiti da vizualizujemo dodatne i jedinstvene konformacije neuređenih izoforma proteina, i jedva čekam da snimim prvi protein SAKSS eksperiment na našem novom BioSAKSS snopu“, rekao je on.
