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Scoperta la dinamica della gemmazione dell'HIV

Ciclo virus HIV


L'enzima VPS4A coinvolto nella diffusione del virus Hiv

Da tempo Ŕ stato provato che il virus dell'immunodeficienza umana (HIV) invade le cellule immunitarie umane inducendole a produrre nuove copie del virus, che a loro volta vanno ad infettare nuove cellule.

Ma l'ordine degli eventi, la cinetica e le azioni dei singoli componenti alla gemmazione dell'HIV rimangono ancora poco chiari. Tuttavia, un team internazionale di ricercatori si Ŕ proposto di studiare il ruolo dell'enzima VPS4A, rivelando che esso svolge un ruolo pi¨ attivo in tutto il processo di quanto si pensasse finora.

VPS4A era giÓ noto per la sua azione dopo il completamento della gemmazione del virus, ma grazie a una tecnica di microscopia avanzata, i ricercatori sono riusciti a dimostrare che i complessi contenenti circa una dozzina di molecole VPS4A formano i punti nella membrana dove in seguito appaiono i nuovi virioni.

Il professor Lamb, uno dei principali ricercatori della Ludwig-Maximilians-Universitńt (LMU) di Monaco di Baviera, in Germania, ha detto: "Siamo ora in grado di dimostrare in dettaglio, per la prima volta, come le proteine ospite interagiscono con i componenti dell'HIV per consentire loro di nascere dalle cellule infette. Con i metodi a nostra disposizione possiamo anche studiare gli effetti farmacologici sulle cellule infette, il che pu˛ consentirci di migliorare la loro efficacia o addirittura condurre allo sviluppo di nuove classi di composti attivi."

I virus alterano il corso delle cellule a seconda del proprio scopo; una volta che il materiale genetico di un virus Ŕ entrato in una cellula ospite, la cellula ospite viene riprogrammata e produce nuove particelle virali.
Per rilasciare questi nuovi virus, l'HIV sfrutta le proteine cellulari coinvolte nel caricamento, la cernita e l'esordio delle vescicole cellulare conosciute come proteine ESCRT. Durante l'esordio, l'HIV usa le ESCRT per tagliare l'ultima connessione fra il rivestimento virionale e la superficie cellulare, permettendogli di lasciare la cellula. L'enzima VPS4A fa parte del meccanismo ESCRT ed Ŕ necessario per lo scioglimento del complesso dopo l'uso, permettendo il riciclaggio dei suoi componenti.

Le scoperte svelano che VPS4A agisce nello stadio iniziale del processo di gemmazione. I ricercatori sono riusciti a individuare e tracciare il percorso dell'enzima tramite l'imaging ultrasensibile delle cellule vive. Sono stati in grado di guardare l'enzima e chiarire la dinamica della gemmazione dell'HIV dopo la sua fusione con una proteina fluorescente verde - di fatto un evidenziatore microscopico.

Si Ŕ visto che i complessi costituiti da circa tre dodecameri (un complesso proteico con 12 subunitÓ) di VPS4A subiscono l'attivazione transitoria in un sito di gemmazione. Poco dopo, Ŕ stato osservato che i virioni spuntano dalla cellula in questi punti. Dato che il rilascio del virione non avviene immediatamente dopo l'attivazione di un enzima, i ricercatori ritengono che sia necessario almeno un ulteriore passo intermedio per la gemmazione. I risultati indicano che VPS4A ha un ruolo diretto nella scissione membranica conducendo al rilascio di HIV-1.

"La nostra attuale metodologia ci consente di monitorare l'assemblaggio dei singoli virioni e stiamo lavorando a ulteriori perfezionamenti che ci permetteranno di seguire l'intero ciclo di vita del virus HIV", dice il professor Lamb. "Siamo giÓ in grado di visualizzare alcune fasi del ciclo di vita a livello di un singolo virus, osservare le interazioni e determinare la cinetica di diversi processi."

L'infezione umana da HIV Ŕ stata scoperta nel 1981 e da allora il virus ha ucciso milioni di persone in tutto il mondo. Le quattro vie principali di trasmissione sono il sesso non protetto, le siringhe infette, il latte materno e la trasmissione da una madre infetta al suo bambino alla nascita. Grazie allo screening dei prodotti ematici, la trasmissione dellHIV attraverso le trasfusioni di sangue Ŕ stata in gran parte sradicata nel mondo sviluppato.

I dati della Relazione globale 2009 dell'Organizzazione mondiale della sanitÓ ha mostrato che 33,3 milioni di persone in tutto il mondo vivevano con l'HIV in quel momento, e che ogni anni venivano infettate 2,6 milioni di persone.

Questa ricerca continua sulla strada per chiarire l'intero processo dell'HIV, e per trovare infine una cura per l'HIV/AIDS, un aspetto sottolineato dal professor Lamb: "Il nostro obiettivo finale Ŕ di chiarire l'intero ciclo di vita del virus."

Redazione MolecularLab.it (24/03/2011)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag: VPS4A, hiv
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