Изследователи от Университета Помпеу Фабра (UPF) (Каталуния, Испания), водени от Мигел Анхел Валверде, са идентифицирали йонния канал, използван от вирусите за заразяване на клетките. Изследването е публикувано в Nature Communications и в него участват изследователи от лабораториите по молекулярна физиология и молекулярна вирусология към Департамента по експериментални и здравни науки (DCEXS) на UPF и Департамента по биохимия на Автономния университет в Барселона.

йонния

Вирусите имат много ограничена способност да се репликират и са напълно зависими от клетъчните протеини на гостоприемника за тяхното размножаване. За да заразят клетките, вирусите се свързват с рецепторите на повърхността на целевите клетки, навлизат в тях и „отвличат“ машината на клетката гостоприемник за собствени цели.

РНК хеликазите са един от видовете клетъчни протеини, които са „отвлечени“ от вируси, за да се репликират вътре в клетката. „Нашето проучване посочва, че йонният канал, TRPV4, изглежда също е изолиран от вируси в най-ранните етапи на инфекцията“, казва Валверде, директор на лабораторията за молекулярна физиология на UPF.

Йонните канали са протеини на клетъчната повърхност, които регулират навлизането на йони през клетъчните мембрани. Потокът на йони през каналите модифицира електрическите сигнали в клетките и причинява бързи промени в концентрацията на вътреклетъчните вторични пратеници, като калций, които контролират различни клетъчни функции.

Лабораторията по молекулярна физиология изучава тези йонни канали, особено йонния канал TRPV4, от началото на 2000 г. TRPV4 е интересен канал, тъй като реагира на голямо разнообразие от химични и физически стимули. Поради тази разнообразна гама от задействащи механизми, TRPV4 служи като универсален сензор, който позволява на отделните клетки и цялото тяло да откриват промени в тяхната среда. Екипът, ръководен от Валверде, наскоро публикува участието на този канал в защитните механизми на дихателните пътища.

Работата идентифицира взаимодействието между DDX3X РНК хеликаза и TRPV4 канала. DDX3X участва в почти всички аспекти на метаболизма на РНК, които се срещат както в ядрото, така и в цитоплазмата, а също така е необходим за репликацията на вируса. По същия начин е показано, че DDX3X се движи между цитоплазмата и ядрото, въпреки че механизмите, които регулират този процес, не са добре разбрани.

Следователно изследователите характеризират функционалното значение на взаимодействието между TRPV4 и DDX3X и дали това взаимодействие има някакво значение за вирусна инфекция. „Сега установихме, че TRPV4 каналът е способен и да открива присъствието на вирусни протеини, което позволява навлизането на калций в клетката и движението на DDX3X в клетъчното ядро“, обяснява Поу Доняте, изследовател в Молекулярната физиология Лаборатория и първи автор на статията.

През последните години възникващите вируси като денга, зика или чикунгуня са отговорни за неочаквани епидемии, които значително засягат населението, живеещо в ендемични райони. Тези РНК вируси могат бързо да мутират, за да се адаптират към промените в околната среда, като по този начин затрудняват идентифицирането на вирусни цели за лечение на наркотици и контрол на епидемии.

Тъй като обаче вирусите са напълно зависими от клетъчните протеини на гостоприемника за тяхната репликация, откриването на нови клетъчни протеини и сигнални пътища, необходими за вирусна инфекция, които могат да бъдат жизнеспособни цели за разработването на терапии, е от жизненоважно значение.

Този подход има предимството да насочва клетъчните протеини, които не са обект на бързите мутации на вирусните геноми. „По-точно, нашата констатация, че фармакологичното инхибиране (или чрез генетични техники) на TRPV4 канала намалява инфекцията от вируси на денга, Zika и хепатит С, открива нови направления на изследване на терапевтичните възможности за справяне с тези вирусни инфекции“, заключава Valverde.