Pela primeira vez, a treliça de proteínas estruturais que permite a formação de vírus como o HIV revelou-se um sistema dinâmico e dinâmico, dando aos pesquisadores uma visão de um processo oculto em nanoescala que poderá um dia permitir o desenvolvimento de novos tratamentos de bloqueio de vírus.
Usando a modelagem em conjunto com uma técnica de microscopia chamada microscopia interferométrica de localização fotoativada por interferometria (iPALM), os pesquisadores visualizaram como as partículas semelhantes a vírus do HIV (VLPs) tomam forma em tempo real, ultrapassando as limitações dos métodos de microscopia eletrônica de estática que requerem amostras para ser congelado ainda para análise.
“Além do vírus, uma das principais implicações do método é que você pode ver como as moléculas se movem em uma célula”, diz o pesquisador e físico Ipsita Saha, da Universidade de Utah.
“Você pode estudar qualquer estrutura biomédica com isso”.
No estudo , Saha e seu supervisor, Saveez Saffarian , examinaram as configurações moleculares das estruturas de proteínas que permitem que os virions (partículas virais independentes) se tornem maduros.
Quando um vírus envelopado como o HIV se replica, ele passa por um processo chamado brotamento , cooptação de componentes de células infectadas, a fim de ajudar a produzir e liberar uma nova partícula de virion capaz de infectar outra célula.
“Os vírus são entidades que são incapazes de se replicar por conta própria”, explicou Saha em abril , “para sequestrar a maquinaria celular para replicar, virando a célula contra si mesma”.
Durante esse processo de brotamento, um envelope viral feito de várias proteínas emerge da célula infectada. No caso do HIV, a proteína mais importante é chamada Gag, que compõe a maior parte da estrutura de treliça estrutural da partícula.
Essa treliça estrutural já foi considerada principalmente de uma perspectiva estática, devido a limitações da microscopia, mas o novo estudo pode ajudar os pesquisadores a entender como a maturação do vírus ocorre dinamicamente.
Além do Gag, outra proteína importante que compõe a estrutura do HIV é chamada GagPol, que abriga uma enzima chamada protease que ajuda a desencadear a maturação do vírus por meio de um processo de ligação molecular chamado dimerização.
Como as moléculas relevantes do HIV se encontraram como parte da dimerização nunca foi totalmente compreendida, mas a nova pesquisa oferece uma explicação.
Graças a uma combinação de técnicas, incluindo vários tipos de marcação molecular e uma análise de lapso de tempo, os experimentos da equipe sugerem que a estrutura do vírus é composta de proteínas dinâmicas, não estáticas e capazes de se agrupar aleatoriamente se estiverem próximas uns com os outros dentro de um sistema móvel.
Embora os experimentos tenham analisado apenas VLPs que não replicam completamente o genoma do HIV, a equipe diz que é possível que possamos usar as mesmas técnicas para explorar o que o vírus real está realmente fazendo.
“É plausível que a dinâmica da rede dentro da rede imatura dos virions totalmente infecciosos possa desempenhar um papel na dimerização inicial da protease e, consequentemente, na sua ativação”, escrevem os autores em seu artigo .
“Novos estudos dentro da estrutura imatura dos virions totalmente infecciosos devem ser capazes de esclarecer ainda mais esses mecanismos”.
Se um trabalho futuro puder replicar essas estruturas dinâmicas no HIV, poderemos dar um grande passo mais próximo para entender a maturação molecular do HIV e, ao fazê-lo, talvez aprender como impedir que ele se torne infeccioso.
“Abre uma nova linha de estudo”, diz Saha .
“Se você conseguir descobrir esse processo, talvez possa fazer algo para impedir que eles se encontrem, como um tipo de medicamento que interrompa o vírus.”
Os resultados são relatados no Biophysical Journal .
Fonte PETER DOCKRILL Science Alert
