Tähän virusten valtaukseen liittyy mm. monessa tapauksessa, viroporiinin nimeltä viruksen proteiinin tuotanto, joka toimii kuin ionikanava, joka ohjaa solujen kalsiumsignaalin palvelemaan virustoimintoja. Lääketieteellisesti tärkeät ruoansulatuskanavan virukset, kuten rotavirus, vaativat kalsiumia replikaatioon ja käyttävät viroporiineja hallitsemaan solujen kalsiumsignalointia, mutta ei ole tutkittu, aiheuttavatko muut virukset, jotka aiheuttavat myös vakavia ruoansulatuskanavan ongelmia ihmisillä ja eläimillä, kuten norovirus, tee sama.
Viroporiinit valtaamassa?
Jatko -opiskelija Alicia Strtak integroivan molekyyli- ja biolääketieteen jatko -ohjelmassa Baylor College of Medicineissa, aloitti projektin tutkiakseen, onko Tulane -virus, kalikivirus, joka on biologisesti samanlainen kuin ihmisen norovirukset, tarvinnut kalsiumia sen replikaatioon. Jos niin, miten se ottaa solun kalsiumin signaloinnin haltuunsa?
Ihmisen norovirukset ovat johtava syy akuuttiin maha -suolitulehdukseen, mahdollisesti hengenvaarallinen sairaus kaikissa ikäryhmissä. Kiinnostus tehokkaiden hoitojen kehittämiseen on suuri, mutta monet näkökohdat siitä, kuinka kalikivirus, mukaan lukien norovirus, sairauden syytä ei ole vielä selvitetty.
Jatko -opiskelija Alicia Strtak, Baylor College of Medicine
Noroviruksen opiskelu on asettanut suuren haasteen tutkijoille ja vaikka on edistytty paljon sen menestyksekkäässä viljelyssä laboratoriossa käyttämällä ihmisen suoliston enteroidiviljelmiä, muiden kalikivirusten tutkimisesta on vielä paljon hyötyä, kuten Tulane -virus, jotka liittyvät läheisesti norovirukseen ja joita on helpompi tutkia laboratoriossa.
Tämän projektin aikana Strtak työskenteli tohtori Joseph Hyserin laboratoriossa, apulaisprofessori molekyylivirologiassa ja mikrobiologiassa Baylorissa, ja käytti Tulane -virusta noroviruksen mallijärjestelmänä.
"Mielestämme Tulane -viruksella on ominaisuuksia, jotka tekevät siitä hyvän ehdokkaan ihmisen noroviruksen malliksi. Nämä virukset jakavat biologisia ja geneettisiä ominaisuuksia, esimerkiksi, molemmat järjestävät genominsa samalla tavalla, tartuttaa samantyyppisiä soluja (suoliston epiteeli) ja aiheuttaa samanlaisen sairauden, "Strtak sanoi." Lisäksi Tulane -virusta voidaan kasvattaa laboratoriossa järjestelmissä, jotka helpottavat sen kulkureittien tutkimista infektion aikana. "
Toistamista koskevat vaatimukset
Strtak, Hyser ja heidän kollegansa yhdistivät soluviljelmän, biokemia ja kalsiumkuvantamistekniikat vastaamaan seuraavaan kysymykseen, mitkä ovat tärkeimmät tekijät, joita Tulane -virus tarvitsee vankan ja tehokkaan replikaation saavuttamiseksi? Kysymyksen käsittelemiseksi he keskittyivät siihen, miten Tulane -virus muokkasi isännän kalsiumsignaalia infektion aikana.
"Ensimmäinen, huomasimme, että Tulane -virus tarvitsee solunsisäistä kalsiumia replikoituakseen. Ilman sitä, virus lisääntyy huonosti, "Strtak sanoi." Huomasimme myös, että kalsium tuli solujen varastoinnista endoplasmisessa verkkokalvossa ja päästäkseen tähän kalsiumlähteeseen, Tulane-virus näytti käyttävän proteiiniaan NS1-2. "
Tutkijat löysivät todisteita siitä, että Tulane-viruksen NS1-2-proteiini toimi viroporiinina, ionikanava, joka katkaisi solujen kalsiumsignaloinnin laukaisemalla sen virtauksen endoplasmisesta verkkokalvosta, missä se säilytettiin, sytoplasmaan, jossa viruksen replikaatio tapahtui.
Tulane -viruksen löydökset viittaavat noroviruksen replikaatioon
Selvittääkseen, käyttääkö norovirus samanlaista strategiaa epiteelisolujen tartuttamiseen, Strtak ja hänen kollegansa vertasivat Tulane-viruksen NS1-2-proteiinia ja ihmisen norovirusproteiinia niiden kykyyn häiritä kalsiumin signalointia. He havaitsivat, että noroviruksen NS1-2-proteiini aiheutti solujen kalsiumsignaalien muutoksia, jotka olivat samankaltaisia kuin Tulane-viruksen NS1-2-proteiinin laukaisemat.
"Tämä on ensimmäinen toiminnallinen näyttö, joka viittaa siihen, että Tulane -viruksessa tunnistettu toiminto voi olla olemassa myös ihmisen noroviruksessa, "Strtak sanoi.
"Viraalisia ionikanavia on erittäin vaikea tunnistaa. Strtakin työ osoittaa, että pienellä innovaatiolla kekseliäisyyttä ja halua tutkia kliinisesti merkityksellisen järjestelmän ulkopuolella, On mahdollista löytää sopiva kokeellinen malli, jonka avulla tutkijat voivat saavuttaa alkuperäisen laajan karakterisoinnin ja löytää olennaista tietoa monimutkaisista biologisista järjestelmistä. Toivomme, että täältä löytämämme tiedot auttavat myös muita tutkijoita, jotka tutkivat muita virusinfektion näkökohtia, "sanoi Hyser, jäsen Alkek Metagenomics and Microbiome Research -keskuksessa ja Dan L Duncan Comprehensive Cancer Centerissä Baylorissa.
Lue kaikki tämän työn yksityiskohdat päiväkirjasta mSphere .
OTC-antasidien hapon neutralointikyvyn määrittäminen
Yksityiskohtainen kartta ihmisen kielen mikrobiomista
Vetyhengitys ei ole Bikini -atollilta
Suoliston mikrobiomi ja IBD - yhteys ehkä ruokavaliossa, sanoo tutkimus
Suuvesi vaikuttaa liikunnan vaikutuksiin
Tutkijat ottavat ihmisen genomin tuhansia vuosia vanhasta ”purukumista”
Miksi COVID-19-potilaiden nenässä on enemmän patogeenisiä bakteereja?
Tutkijat vertasivat koronavirustaudin 2019 (COVID-19) potilaiden nenän mikrobiomia, terveitä yksilöitä, ja terveydenhuollon työntekijöitä. Nämä tutkimukset osoittivat taudinaiheuttajan lisääntymisen
Tutkijat kehittävät 3D -tulostetun pillerin, joka ottaa näytteitä suolistossa olevista bakteereista
Suoliston mikrobiomi koostuu biljoonista elävistä mikrobeista, ja yli tuhat bakteerilajia. On tiedetty, että suolilla on tärkeä rooli kehon terveydessä. Yliopistoinsinöörien ryhmä on saattanut kehittä
Vakavia COVID-19-komplikaatioita, jotka liittyvät suolen esteen hajoamiseen
Nykyisen koronaviruspandemian (COVID-19) pandemian tutkimuksen pääpaino on ollut tarve ymmärtää mekanismit, jotka aiheuttavat tämän mahdollisesti tappavan taudin erilaisia ilmenemismuotoja ja kompli