Вирусу Тулейна для репликации необходим внутриклеточный кальций

Некоторым желудочно-кишечным вирусам нужен кальций. Им нужны ионы кальция для выполнения нескольких важных аспектов вирусной жизни, например, проникновение в клетки-хозяева, репликация генома и создание новых вирусов для вторжения в другие клетки. Клетки, пораженные вирусами, также используют кальций. Они используют его как сигналы для регулирования многих собственных процессов в клетках, но вирусы могут перехватывать сигналы кальция в клетках, чтобы удовлетворить свои собственные потребности.

Этот вирусный захват включает в себя:во многих случаях, производство вирусного белка, называемого виропорином, который действует как ионный канал, перенаправляя клеточную кальциевую сигнализацию на выполнение вирусных функций. Важные с медицинской точки зрения желудочно-кишечные вирусы, такие как ротавирус, требуется кальций для репликации и использование виропоринов для получения контроля над передачей сигналов кальция в клетках, но не исследовалось, вызывают ли другие вирусы, которые также вызывают серьезные желудочно-кишечные проблемы у людей и животных, такой как норовирус, повторяй.

Виропорины вступают во владение?

Аспирант Алисия Стртак по программе магистратуры интегративных молекулярных и биомедицинских наук Медицинского колледжа Бейлора, взялась за проект, чтобы исследовать, есть ли вирус Тулейн, калицивирус, биологически похожий на норовирусы человека, требуется кальций для его репликации. Если так, как он влияет на передачу сигналов кальция в клетках?

<цитата>

Норовирусы человека являются основной причиной острого гастроэнтерита, потенциально опасное для жизни заболевание в любой возрастной группе. Существует большой интерес к разработке эффективных методов лечения, но многие аспекты того, как калицивирус, включая норовирус, Причина болезни пока не выяснена.

Аспирантка Алисия Стртак Медицинского колледжа Бейлор

Изучение норовируса стало сложной задачей для исследователей и, хотя был достигнут большой прогресс в успешном культивировании его в лаборатории с использованием культур кишечных энтероидов человека, еще многое можно получить от изучения других калицивирусов, такие как вирус Тулейн, которые тесно связаны с норовирусом и их легче изучать в лаборатории.

Во время этого проекта Стртак работал в лаборатории доктора Джозефа Хайзера, доцент молекулярной вирусологии и микробиологии в Бейлор, и использовал вирус Тулейн в качестве модельной системы для норовируса.

«Мы думаем, что вирус Тулейн обладает особенностями, которые делают его хорошим кандидатом для модели норовируса человека. Эти вирусы имеют общие биологические и генетические характеристики, например, оба организуют свои геномы одинаково, заражать клетки одного и того же типа (кишечный эпителий) и аналогичным образом вызывать заболевание, - сказал Стртак. Вирус Тулейн можно выращивать в лаборатории в системах, облегчающих исследование путей, которые он принимает во время заражения ».

Требования к репликации

Стртак, Хайзер и их коллеги объединили культуру клеток, биохимия и методы визуализации кальция, чтобы ответить на следующий вопрос:каковы ключевые факторы, необходимые вирусу Тулейн для обеспечения надежной и эффективной репликации? Чтобы ответить на вопрос, они сосредоточились на том, как вирус Тулейн изменил кальциевую сигнализацию хозяина во время инфекции.

"Первый, мы обнаружили, что вирусу Тулейна для репликации необходим внутриклеточный кальций. Без этого, вирус плохо размножается, "Стртак сказал." Мы также обнаружили, что кальций поступает из клеточных хранилищ в эндоплазматическом ретикулуме и, чтобы получить доступ к этому источнику кальция, Вирус Тулейна, похоже, использовал свой белок NS1-2 ».

Исследователи обнаружили доказательства того, что белок NS1-2 вируса Тулейн действовал как виропорин, ионный канал, который нарушает передачу сигналов кальция в клетке, вызывая его поток из эндоплазматического ретикулума, где это хранилось, в цитоплазму, где происходила репликация вируса.

Открытия вируса Тулейн намекают на репликацию норовируса

Чтобы определить, может ли норовирус использовать аналогичную стратегию для заражения эпителиальных клеток, Стртак и ее коллеги сравнили белок NS1-2 вируса Тулейн и белок норовируса человека по их способности нарушать передачу сигналов кальция. Они обнаружили, что белок NS1-2 норовируса индуцировал изменения в передаче сигналов кальция в клетке, которые были аналогичны тем, которые запускаются белком NS1-2 вируса Тулейна.

"Это первое функциональное свидетельство того, что функция, которую мы определили в вирусе Тулейн, может также существовать в норовирусе человека, "Сказал Стртак.

«Вирусные ионные каналы очень сложно идентифицировать. Работа Стртака показывает, что с небольшими инновациями, изобретательность и готовность исследовать за пределами клинически значимой системы, можно найти подходящую экспериментальную модель, которая позволит исследователям получить начальную широкую характеристику и найти соответствующую информацию о сложных биологических системах. Мы надеемся, что информация, которую мы здесь нашли, также поможет другим исследователям, изучающим другие аспекты вирусной инфекции. "сказал Хайзер, член Центра исследований метагеномики и микробиома Алкек и Комплексного онкологического центра Дэна Л. Дункана в Бейлоре.

Все подробности этой работы узнавайте в журнале мСфера .

• Исследование показывает потенциал фаговой терапии для лечения алкогольной болезни печени.
• Исследователи используют фаговую терапию для успешного лечения алкогольной болезни печени.