Дослідники Університету Помпеу-Фабра (УПФ) (Каталонія, Іспанія), очолювані Мігелем Анхелем Вальверде, виявили іонний канал, що використовується вірусами для зараження клітин. Дослідження було опубліковане в Nature Communications. У ньому взяли участь дослідники з лабораторій молекулярної фізіології та молекулярної вірусології Департаменту експериментальних та медичних наук (DCEXS) UPF та Департаменту біохімії Автономного університету Барселони.

використовується

Віруси мають дуже обмежену здатність до розмноження і повністю залежать від білків клітин-господарів для їх розмноження. Щоб заразити клітини, віруси зв'язуються з рецепторами на поверхні клітин-мішеней, потрапляють у них і "викрадають" механізми клітини-господаря для своїх цілей.

РНК-гелікази - це один із типів клітинних білків, які «викрадають» віруси для реплікації всередині клітини. "Наше дослідження вказує на те, що іонний канал TRPV4, здається, також секвеструється вірусами на самих ранніх стадіях зараження", - говорить Вальверде, директор Лабораторії молекулярної фізіології UPF.

Іонні канали - це білки на поверхні клітини, які регулюють надходження іонів через клітинні мембрани. Потік іонів по каналах модифікує електричні сигнали в клітинах і спричинює швидкі зміни концентрації внутрішньоклітинних вторинних месенджерів, таких як кальцій, які контролюють різні клітинні функції.

Лабораторія молекулярної фізіології вивчала ці іонні канали, особливо іонний канал TRPV4, з початку 2000-х рр. TRPV4 є цікавим каналом, оскільки реагує на найрізноманітніші хімічні та фізичні подразники. Завдяки такому різноманітному діапазону механізмів запуску, TRPV4 служить універсальним датчиком, який дозволяє окремим клітинам і всьому організму виявляти зміни в навколишньому середовищі. Нещодавно команда під керівництвом Вальверде опублікувала участь цього каналу в захисних механізмах дихальних шляхів.

Робота ідентифікує взаємодію між РНК-геліказою DDX3X та каналом TRPV4. DDX3X бере участь майже у всіх аспектах метаболізму РНК, що відбуваються як в ядрі, так і в цитоплазмі, і він також необхідний для реплікації вірусу. Так само було показано, що DDX3X рухається між цитоплазмою та ядром, хоча механізми, що регулюють цей процес, недостатньо вивчені.

Тому дослідники охарактеризували функціональну важливість взаємодії між TRPV4 та DDX3X та те, чи мала ця взаємодія якесь значення для вірусної інфекції. "Зараз ми виявили, що канал TRPV4 також здатний виявляти присутність вірусних білків, що дозволяє надходженню кальцію в клітину і переміщенню DDX3X в клітинне ядро", - пояснює По Доньяте, докторант з молекулярної фізіології. Лабораторія та перший автор статті.

В останні роки нові віруси, такі як денга, Зіка чи Чикунгуня, стали причиною несподіваних епідемій, які помітно вражають населення, що проживає в ендемічних районах. Ці РНК-віруси здатні швидко мутувати, щоб адаптуватися до змін у навколишньому середовищі, що ускладнює визначення вірусних мішеней для лікування наркотиків та контролю епідемій.

Однак, оскільки віруси повністю залежать від білків клітин-господарів для своєї реплікації, відкриття нових клітинних білків та шляхів передачі сигналів, необхідних для вірусної інфекції, які можуть бути життєздатними мішенями для розвитку терапії, є життєво важливим.

Цей підхід має перевагу в націлюванні на клітинні білки, які не піддаються швидким мутаціям геномів вірусу. "Точно наш висновок про те, що фармакологічне гальмування (або за допомогою генетичних методів) каналу TRPV4 зменшує зараження вірусами денге, цики та гепатиту С, відкриває нові напрямки досліджень щодо терапевтичних можливостей для боротьби з цими вірусними інфекціями", - робить висновок Вальверде.