Influensavirus utvecklas ständigt, och forskare har länge undrat över hur de lyckas replikera sina RNA-genom så exakt i närvaro av så många mutationer.
Rapporterar i tidskriften Nature Structural &Molecular Biology, UW-forskare visar hur virusets RNA-polymeras - ett enzym som bygger nya RNA-molekyler - kan "korrekturläsa" sitt arbete medan det går och korrigera ошибок. Hittills har forskarna inte vetat hur polymeraset kunde utföra denna kvalitetskontrollfunktion, som är avgörande för virusets förmåga att göra exakta kopior av sitt genom.
"Vi har avslöjat mekanismen bakom hur polymeraset kan övervaka sin egen aktivitet", säger motsvarande författare Michael G. Rossmann, en UW-professor i biologisk struktur. "Detta fynd representerar ett steg framåt i vår förståelse av hur influensavirus replikerar, och det öppnar nya vägar för att utforska influensaläkemedelsdesign."
Forskargruppen använde en teknik som kallas röntgenkristallografi för att bestämma strukturen hos influensavirusets RNA-polymeras. Denna teknik gör det möjligt för forskare att visualisera arrangemanget av atomer i en molekyl.
Forskarna fann att polymeraset har en unik "flik"-domän som fungerar som en kvalitetskontrollmekanism. När polymeraset införlivar en felaktig nukleotid i RNA-molekylen som den bygger, ändrar flikdomänen form, vilket stoppar replikationsprocessen och tillåter polymeraset att ta bort den felaktiga nukleotiden.
"Flikdomänen är som en kvalitetskontrollinspektör som kontrollerar varje nukleotid när den läggs till RNA-molekylen", säger Rossmann. "Om den upptäcker ett fel slår den i bromsen och tar bort den felaktiga nukleotiden."
Forskarna säger att flapdomänen kan vara ett potentiellt mål för nya influensaläkemedel. Genom att designa läkemedel som stör flapdomänens funktion kan forskare potentiellt hämma virusets förmåga att replikera och orsaka sjukdom.
"Våra resultat ger ett nytt ramverk för att förstå hur influensavirus replikerar", säger Rossmann. "Denna kunskap kan leda till utvecklingen av nya antivirala läkemedel som är mer effektiva och mindre benägna att motstås av viruset."
Förutom Rossmann inkluderade forskargruppen UW-forskarna Zhilei Wang, Min Zhu, Ming Luo, Haijie Fan och Jun-Jie Pei. Forskningen finansierades av National Institutes of Health.
