I virus dell’herpes rubano la proteina di una cellula e la usano per infettarne un’altra

Ingrandisci / I virus dell’herpes si preparano a infettare nuove cellule.

Una caratteristica distintiva dei virus è che dipendono dalle proteine ​​dell’ospite per riprodursi. La cellula ospite spesso trascrive i geni virali in RNA e quindi traduce questi RNA in proteine, per esempio. Un virus maturo pronto a diffondersi in un’altra cellula di solito contiene poco più delle proteine ​​virali, il materiale genetico del virus e forse parte della membrana dell’ospite. Non hai bisogno di molto. Tutte le proteine ​​di cui hai bisogno per moltiplicare di più devono essere presenti nella cellula successiva che infettano.

Ma alcuni dei dati pubblicati questa settimana potrebbero aver trovato un’eccezione a questo schema. I membri della famiglia dei virus dell’herpes sembrano legarsi a una proteina nella prima cellula in cui sono stati infettati e quindi trasferire quella proteina con loro alla cellula successiva. Questo comportamento può essere utile a causa dei bersagli naturali dei virus dell’herpes: i neuroni, che hanno una struttura cellulare molto insolita.

Lunga strada per il nucleo

Come altri virus, i virus dell’herpes iniziano a infettare le cellule esposte all’ambiente. Ma da lì, si spostano ai neuroni, dove si stabiliscono, persistendo anche quando non ci sono segni evidenti di infezione. Queste cellule infette fungono quindi da trampolino di lancio per il riemergere dell’infezione attiva, causando problemi per tutta la vita a qualsiasi persona sfortunata che sia stata infettata.

Per stabilire questo tipo di infezione latente, il virus dell’herpes deve occupare un posto nel nucleo cellulare. Questo può essere lontano dal sito della lesione, dove le cellule nervose possono inviare lunghi tratti chiamati assoni che consentono loro di comunicare attraverso diverse aree del corpo. Il più lungo di questi assoni può essere più di un metro, quindi se il virus entra nel neurone all’estremità dell’assone, deve percorrere una lunga distanza per raggiungere il nucleo.

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Ovviamente, la cellula stessa deve spostare le cose lungo questi lunghi assi, quindi ha un sistema per gestirlo. le proteine ​​formano lunghe fibre che corrono lungo l’assone; Altre proteine ​​(chiamate motori) possono attaccarsi a queste fibre e passare su o giù per l’assone, trascinando il carico mentre viaggia.

I virus dell’herpes si sono evoluti per sfruttare questo sistema. Il virus codifica per una proteina incorporata nel suo involucro, che ha la capacità di attaccarsi a uno dei motori. Quindi, una volta che colpisce un neurone, può essere trasportato lungo l’assone come se fosse solo un’altra carica. Di conseguenza, la cellula svolge gran parte del lavoro necessario affinché il virus si stabilizzi.

posto di blocco

Nel nuovo studio, un gruppo di ricercatori negli Stati Uniti stava esaminando una proteina che il virus usa per legarsi alle proteine ​​motorie. Il lavoro precedente ha dimostrato che la proteina può essere divisa in due diversi tipi di attuatori (dyneine e kinesin, per quelli di voi che sono su questa roba), e i ricercatori erano interessati a vedere come la proteina interagisce con la chinesina. Così hanno scoperto dove avviene l’interazione nella proteina virale.

Passando al gene virale che codifica per questa proteina, hanno creato mutazioni che hanno eliminato la sua capacità di catturare la chinesina. I virus che portano queste mutazioni non sono più in grado di diffondersi una volta che una cellula è stata infettata. Questo è stato un po’ sorprendente, dal momento che dovevano ancora attenersi alla seconda proteina motoria.

Per capire meglio cosa stava succedendo, i ricercatori hanno coltivato il virus nei neuroni privi di chinesina. Il virus si muoveva facilmente attraverso gli assoni, probabilmente a causa della sua interazione con l’altro attuatore. Ma una volta entrato nel corpo cellulare, il virus si è accumulato vicino al nucleo ma non è stato in grado di entrarvi in ​​modo efficiente.

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Ma c’è una differenza significativa tra la bassa efficienza osservata in questo esperimento e la completa assenza di infezione quando la proteina è mutata. La spiegazione di questa differenza: il virus trasporta effettivamente la chinesina dalla prima cellula che infetta.

Era molto difficile da rilevare, ma i ricercatori alla fine hanno trovato un modo. Hanno etichettato la chinesina con un enzima che farebbe cambiare colore a una sostanza chimica. Hanno quindi dimostrato che anche le cellule infettate dal virus avrebbero cambiato colore, indicando che il virus poteva trasportare la chinesina marcata nelle cellule.

Linea di fondo

Mettendo insieme tutto questo, sembra che il virus dirotta il sistema di trasmissione dell’host in due modi. Una delle sue proteine ​​può legarsi a un motore che trasporta il virus attraverso l’assone del sistema nervoso e lo avvicina al nucleo. Questa stessa proteina afferra anche un secondo motore e lo introduce nella cellula insieme ad esso. Questo motore consente al virus di spostarsi da “vicino al nucleo” a “dentro”.

Dato che anche i neuroni hanno la loro chinesina, non è chiaro il motivo per cui ciò sia necessario, cosa che gli stessi autori sanno e su cui potrebbero lavorare. Ma la domanda più grande è se i virus che trasportano le proteine ​​dell’ospite siano più comuni di quanto si pensasse in precedenza. Dato quanto sia difficile rilevare questo processo all’opera nel virus dell’herpes, è possibile che si verifichi anche in altri virus ben studiati, ma finora ci è sfuggito.

temperamento natura, 2021. DOI: 10.1038/s41586-021-04106-w (Informazioni sui DOI).

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