Hepatit C-virus (HCV) är ett blodburet virus som orsakar leversjukdom och cancer, med mer än 300, 000 människor som dör varje år och 71 miljoner människor som lever med en kronisk infektion över hela världen. Medan antivirala läkemedel används för närvarande, det finns ingen vaccination för närvarande och biverkningar kan leda till fel diagnos.

I sökandet efter att hitta nya terapier för HCV, forskare har tittat på membranproteinet p7, som spelar en nyckelroll i frisättningen av viruset, för svar. Dock, det finns lite data tillgänglig, och den kristallografiska strukturen för proteinet har ännu inte lösts.

Nyligen genomförda undersökningar med neutroner har lett till utvecklingen av en ny metod för att studera proteinets integration och struktur i en naturlig biologisk membranmiljö. Ett samarbete mellan Synthelis SAS, University Grenoble Alpes, och Institute Laue-Langevin (ILL) möjliggjorde för forskare att observera strukturen hos ett funktionellt p7-proteinkomplex från HCV för första gången inom ett fysiologiskt relevant lipid-skikt, i nanoskala upplösning.

Att göra detta, forskarna utförde neutronreflektometri (NR) på FIGARO, en time of flight-reflektometer vid världens flaggskeppscenter för neutronvetenskap, ILL i Grenoble, Frankrike. Momentumöverföringsintervall på 0,008> qz> 0,2 Å-1 och minsta reflektivitet av R ~ 5x10-7 mättes med våglängder λ =2-20 Å, två infallsvinklar och en dqz/qz-upplösning på 10 %.

De Naturvetenskapliga rapporter studien fann att p7-proteinet från HCV samlas i lipidmembranet till oligomerer som tar formen av en tratt. Den koniska formen indikerar en föredragen proteinorientering, avslöjar en specifik proteininsättningsmekanism, och hjälper till att beskriva potentiella målmekanismer för framtida läkemedelsutveckling.

Eftersom membranproteindysfunktion också är korrelerad med ett brett spektrum av sjukdomar, detta framsteg i metoder för att analysera membranproteiner i deras ursprungliga tillstånd, i atomär skala, har också potential att hjälpa till att stödja nya terapeutiska tillvägagångssätt inom andra områden, såsom för utveckling av antikroppar mot HIV.

Erik Watkins, tidigare ILL FIGARO instrumentforskare, sa:"Detta nya tillvägagångssätt är en enkel och effektiv metod som kompletterar andra strukturella och mer komplexa tekniker som NMR och kristallografi. Detta har visat sig vara ett kraftfullt verktyg för att karakterisera proteinkonformationen i dess naturliga miljö och ett vi kan se att använda för membran proteinupptäckter inte bara i framsteg inom HCV, men också längre bort."

Bruno Tillier, verkställande direktör, Synthelis tillade:"Neutroner har visat sig vara en nyckelresurs för detta projekt eftersom vi behövde analysera p7-proteinstrukturen i en specifik miljö. Nu kan vi se till att ta denna djupa förståelse av viruset inte bara till enheter, som biosensorer, men också för att studera beteendet hos membranproteiner i lipiddubbelskikt till andra områden. "

Donald Martin, Chefen för forskargruppen SyNaBi och professor vid universitetet i Grenoble Alpes sa också:"Dessa nya resultat är bra för vår fortsatta utveckling av nya nanostrukturerade system och enheter. Det pågående fruktbara samarbetet mellan fysiker, biologer och ingenjörer från dessa institutioner i Grenoble ger den viktiga grundläggande förståelsen för fysiska och biologiska processer som ligger till grund för utvecklingen av sådana nanostrukturerade system och enheter. "

Thomas Soranzo, University Grenoble Alpes och tidigare Synthelis -forskare sa också:"En stor flaskhals i neutronreflektivitetsanalys av membranproteiner i plana tvåskikt är tillräcklig insättning av polypeptider. Denna kombination, ny metod tillåter inte bara betydande inkorporering av material utan tillåter också specifik märkning som kan förbättra membranproteinstruktur/funktionsstudier."