Šis viruso perėmimas apima, daugeliu atvejų, virusinio baltymo, vadinamo viroporinu, gamybą, kuris veikia kaip jonų kanalas, nukreipiantis ląstelių kalcio signalus į viruso funkcijas. Mediciniškai svarbūs virškinimo trakto virusai, tokių kaip rotavirusas, Reikalauti kalcio replikacijai ir naudoti viroporinus, kad būtų galima kontroliuoti ląstelių kalcio signalus, tačiau nebuvo tirta, ar kiti virusai, kurie taip pat sukelia sunkių virškinimo trakto problemų žmonėms ir gyvūnams, tokių kaip norovirusas, daryk tą patį.
Viroporinai perima?
Magistrantė Alicia Strtak Bakalauro medicinos kolegijos integruotų molekulinių ir biomedicinos mokslų magistrantūros programoje, ėmėsi projekto ištirti, ar Tulane virusas, kalicivirusas, biologiškai panašus į žmogaus norovirusus, jo replikacijai reikalingas kalcis. Jei taip, kaip jis perima ląstelių kalcio signalizaciją?
Žmogaus norovirusai yra pagrindinė ūminio gastroenterito priežastis, potencialiai gyvybei pavojinga liga visose amžiaus grupėse. Yra didelis susidomėjimas veiksmingų gydymo būdų kūrimu, bet daug kaliciviruso aspektų, įskaitant norovirusą, Ligos priežastis dar nėra aiški.
Bakalauro studentė Alicia Strtak Baylor medicinos koledže
Noroviruso tyrimas sukėlė nemenką iššūkį tyrėjams ir nors buvo padaryta didelė pažanga sėkmingai jį kultivuojant laboratorijoje naudojant žmogaus žarnyno enteroidų kultūras, dar daug galima gauti iš kitų kalicivirusų tyrimo, kaip Tulane virusas, kurie yra glaudžiai susiję su norovirusu ir yra lengviau tiriami laboratorijoje.
Šio projekto metu, Strtakas dirbo daktaro Josepho Hyserio laboratorijoje, Baylor molekulinės virusologijos ir mikrobiologijos docentas, ir naudojo Tulane virusą kaip pavyzdinę noroviruso sistemą.
"Manome, kad Tulane virusas turi savybių, dėl kurių jis yra geras kandidatas į žmogaus noroviruso modelį. Šie virusai turi biologinių ir genetinių savybių, pavyzdžiui, abu organizuoja savo genomus vienodai, užkrėsti tos pačios rūšies ląsteles (žarnyno epitelį) ir panašiai sukelti ligą, "Strtakas pasakė." Be to, Tulane virusas gali būti auginamas laboratorijoje sistemose, kurios palengvina infekcijos metu perimamų kelių tyrimą. "
Reikalavimai replikacijai
Strtakas, Hyseris ir jų kolegos sujungė ląstelių kultūrą, biochemija ir kalcio vaizdavimo metodai, kad būtų galima atsakyti į šį klausimą, Kokie yra pagrindiniai veiksniai, kurių reikia Tulane virusui, kad būtų užtikrinta tvirta ir efektyvi replikacija? Norėdami išspręsti klausimą, jie sutelkė dėmesį į tai, kaip Tulane virusas infekcijos metu pakeitė šeimininko kalcio signalus.
"Pirmas, mes nustatėme, kad Tulane virusui kartoti reikia ląstelėje esančio kalcio. Be jo, virusas prastai dauginasi, "Strtakas sakė." Mes taip pat nustatėme, kad kalcis buvo gautas iš ląstelių saugyklos endoplazminiame tinkle ir gauti prieigą prie šio kalcio šaltinio, Atrodė, kad Tulane virusas naudoja savo baltymą NS1-2. "
Mokslininkai rado įrodymų, kad Tulane viruso NS1-2 baltymas veikė kaip viroporinas, jonų kanalas, kuris sutrikdė ląstelių kalcio signalizaciją, sukeldamas jo tekėjimą iš endoplazminio tinklo, kur jis buvo saugomas, į citoplazmą, kurioje įvyko viruso replikacija.
Tulane viruso išvados rodo noroviruso replikaciją
Siekdami nustatyti, ar norovirusas gali naudoti panašią strategiją epitelio ląstelėms užkrėsti, Strtak ir jos kolegos palygino Tulane viruso NS1-2 baltymą ir žmogaus noroviruso baltymą, nes jie gali sutrikdyti kalcio signalizaciją. Jie nustatė, kad noroviruso NS1-2 baltymas sukėlė ląstelių kalcio signalizacijos pokyčius, panašius į tuos, kuriuos sukėlė Tulane viruso NS1-2 baltymas.
„Tai yra pirmasis funkcinis įrodymas, rodantis, kad funkcija, kurią nustatėme Tulane viruse, taip pat gali egzistuoti žmogaus noroviruse, “, - sakė Strtakas.
"Virusinius jonų kanalus labai sunku nustatyti. Strtako darbas rodo, kad šiek tiek naujovių, išradingumas ir noras tyrinėti ne kliniškai svarbią sistemą, galima rasti tinkamą eksperimentinį modelį, kuris leistų tyrėjams pasiekti pradinį platų apibūdinimą ir rasti svarbios informacijos apie sudėtingas biologines sistemas. Tikimės, kad čia rasta informacija taip pat padeda kitiems tyrėjams, tiriantiems kitus virusinės infekcijos aspektus, - tarė Hyseris, „Alkek“ metagenomikos ir mikrobiomų tyrimų centro ir „Dan L Duncan“ išsamaus vėžio centro „Baylor“ narys.
Sužinokite visas šio darbo detales žurnale „mSphere“ .