Fotsoldater i immunsystemet: IFIT-antiviralt protein känner igen främmande RNA och blockerar virusinfektioner

Här marscherar Expressens fotsoldater med tidningsdöden i hälarna. (Juni 2019).

Anonim

Forskare vid McGill University och Forskningscenter för molekylärmedicin (CeMM) från den österrikiska vetenskapsakademin har upptäckt den molekylära ritningen bakom IFIT-proteinet. Detta viktiga protein gör det mänskliga immunsystemet möjligt att upptäcka virus och förhindra infektion genom att fungera som fotsoldater som skyddar kroppen mot infektion. De känner igen främmande viral ribonukleinsyra (RNA) som produceras av viruset och fungerar som försvarsmolekyler genom att potentiellt låsa på virusets genom och förhindra att det gör kopior av sig själv och blockerar infektion. Resultaten är ett lovande steg mot utveckling av nya droger för att bekämpa ett brett spektrum av immunförsvar.

Upptäckten gjordes av lag ledd av Bhushan Nagar, professor vid Institutionen för biokemi vid McGills medicinska fakultet och Dr. Giulio Superti-Furga vid CeMM. Bygga på CeMM-upptäckten 2011 av Dr. Andreas Pichlmair att IFIT-proteiner oväntat interagerar direkt med det virala RNA för att hämma dess replikation, avslöjar gruppens senaste upptäckt den molekylära mekanismen bakom hur IFIT-proteiner fångar endast det virala RNA och skiljer det från normala molekyler som tillhör till värden. Deras forskning kommer att publiceras den 13 januari i tidskriften Nature .

"Infektioner av patogener som virus och bakterier fångas av ett lager av immunsystemet som består av vaktliknande proteiner ständigt på utkik efter utländska molekyler härrörande från patogenen", förklarar prof Nagar. "När patogenen detekterats, framkallas ett snabbt svar från värdcellen, vilket innefattar produktion av en grupp försvarsmolekyler som arbetar tillsammans för att blockera och avlägsna infektionen. IFIT-proteinerna är nyckelmedlemmar i dessa försvarsmolekyler."

När ett virus går in i en cell kan det generera främmande molekyler som RNA med tre fosfatgrupper (trifosfat) exponerade i ena änden för att replikera sig själv. Triphosphorylerat RNA är det som skiljer viralt RNA från RNA som finns i den mänskliga värden. Under denna tid kan receptorerna hos det medfödda immunsystemet vanligtvis kunna detektera de främmande molekylerna från viruset och aktivera signalkaskader i cellen som leder till att ett antiviralt program startas, både inom de infekterade och närliggande oinfekterade cellerna. Hundratals olika proteiner produceras som en del av detta antivirala program, som fungerar konsekvent för att motstå virusinfektionen.

I Nagar-labet använde McGill doktorand Yazan Abbas en arsenal av biofysiska tekniker, i synnerhet röntgenkristallografi, för att fånga IFIT-proteinet direkt i akten att känna igen det främmande RNA. Arbetet belyser interaktionen mellan IFIT och RNA. Forskarna bestämde att IFIT-proteiner har utvecklat en specifik bindningsficka, kemiskt kompatibel och tillräckligt stor för att passa endast den trihosforylerade änden av virus-RNA. Mänskligt RNA kan inte tätt samverka med denna ficka och kringgår därigenom autoimmuna reaktioner.

"När IFIT-proteinet klämmer fast på det virala RNA, förhindras RNA antagligen att användas av viruset för egen replikation", säger Superti-Furga, "Eftersom många virus, såsom influensa och rabies, är beroende av trifosfat RNA för deras livscykel har dessa resultat omfattande konsekvenser för att förstå hur våra celler interagerar med virus och bekämpa dem. "

Detta arbete kan bidra till att utveckla nya läkemedel för att bekämpa ett brett spektrum av immunförsvar. "Våra resultat kommer att vara användbara för utvecklingen av nya läkemedel riktade mot IFIT-proteiner, särskilt i fall där det är nödvändigt att dämpa immunsvaret, såsom inflammation eller cancerbehandling", säger Nagar.