Le Dr David Jacques, chercheur médical à l'UNSW, et son équipe ont découvert comment le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) perce le noyau cellulaire pour établir une an infection, une découverte qui a des implications au-delà de la biologie du VIH.
Pour infecter les cellules, le VIH doit pénétrer dans la cellule cible et se frayer un chemin jusqu'au noyau situé au centre de la cellule, où suffisamment de copies de son code génétique peuvent être produites pour infecter d'autres cellules.
Pour mener à bien cette quête en toute sécurité, le virus construit une enveloppe protéique protectrice – une capside – pour se protéger des défenses immunitaires de l’hôte destinées à le détruire. Jusqu’à présent, la manière exacte dont la capside entière se déplace à travers les pores intégrés dans l’enveloppe nucléaire pour pénétrer dans le noyau reste un mystère.
Mais la recherche publiée aujourd'hui dans Mother nature révèle exactement comment la capside du VIH pénètre dans le canal de la barrière nucléaire des pores.
Accès restreint
« Le complexe des pores nucléaires est constitué d'une combinaison de protéines », a déclaré le Dr Jacques, auteur principal de l'étude, de l'École des sciences biomédicales de l'UNSW.
« Alors que les petites molécules entrent et sortent du noyau through le complexe de pores nucléaires, le trafic est limité pour les marchandises volumineuses.
« Les protéines furthermore grosses doivent être liées à des transporteurs nucléaires – des protéines chaperons – qui les transportent à travers la porte moléculaire multicouche. »
La capside du VIH, bien qu'elle soit mille fois moreover grosse que la taille des molécules qui filtrent à travers les couches barrières, pourrait passer dans les canaux de transportation nucléaires sans chaperons, a montré l'équipe du Dr Jacques.
Les protéines chaperons – également appelées « caryophérines » – interagissent avec les protéines situées au milieu du complexe des pores nucléaires de manière à leur permettre de se déplacer avec leur cost utile dans chaque couche successive de la porte moléculaire. Les constructions volumineuses sans chaperons sont exclues de ce portail motor vehicle elles sont incapables de se connecter aux protéines gardiennes du pore nucléaire.
Le VIH utilise une « poignée de main secrète » pour entrer
La capside du VIH, cependant, a évolué pour interagir avec les protéines barrières de la même manière que les protéines chaperonnes de l'hôte.
« L'une des théories en la matière est que le VIH détourne un chaperon de l'hôte pour accéder au noyau. Mais nos résultats montrent que le VIH n'a pas besoin d'un chaperon car or truck il est son propre chaperon. C'est comme si la capside virale avait appris le magic formula. poignée de most important pour être autorisée à entrer dans une zone restreinte en imitant les accompagnateurs », a déclaré le Dr Jacques.
« Les gens ont fait des hypothèses sur la façon dont la capside pourrait franchir la barrière sélective. Notre travail begin vraiment à aborder directement ce problème, et pour moi, c'est passionnant », a déclaré le Dr Claire Dickson, co-premier auteur de l'étude.
Les découvertes ont été rendues possibles grâce à une méthode à molécule exclusive développée précédemment par l'équipe qui leur a permis de cribler systématiquement les protéines du complexe des pores nucléaires pour identifier celles qui interagissaient avec la capside intacte du VIH.
Le Dr Jacques est particulièrement enthousiaste à l'idée de rassembler le savoir-faire collectif de son équipe multidisciplinaire en Australie et au Royaume-Uni et l'infrastructure cruciale disponible à l'UNSW.
« La seule manière dont nous avons pu réaliser ce projet était d'exploiter le centre analytique Mark Wainwright de l'UNSW et l'skills qu'ils ont apportée dans l'ensemble des différentes systems et méthodes dont nous avions besoin, notamment la creation de protéines, la biologie structurale, l'imagerie à super-résolution et microscopie électronique », a-t-il déclaré.
« Je suis vraiment fière d'être able de surmonter certains défis majeurs avec ce projet et d'avoir un affect significatif sur le domaine de la recherche sur le VIH en aidant à une meilleure compréhension de ce processus », a déclaré le Dr Sophie Hertel, co-leading auteur.
Des implications furthermore larges
Selon les auteurs, la compréhension moléculaire acquise dans cette étude sur les interactions hôte-pathogène va au-delà de la découverte de détails sur le cycle de vie du VIH. Ces connaissances mécanistiques peuvent également être exploitées pour d’autres apps, notamment la thérapie génique.
« Le VIH est l'un des agents pathogènes les plus étudiés, mais nous avons encore beaucoup à apprendre. Le VIH a quelque selected de spécial : il peut pénétrer dans le noyau sans l'endommager ni avoir besoin d'attendre que la cellule se divise comme les autres virus. Nos observations nous donnent un aperçu qui nous permet de réfléchir à la manière dont nous livrons les marchandises dans le noyau », a déclaré le Dr Jacques.
- Le VIH pénètre dans le noyau cellulaire en imitant les protéines chaperonnes pour contourner la barrière nucléaire.
- Les chercheurs ont découvert que la capside du VIH utilise une "poignée de main secrète" pour entrer dans le noyau sans chaperon.
- Cette découverte a des implications plus larges, notamment dans le domaine de la thérapie génique, en comprenant mieux les interactions hôte-pathogène.
