Forskare kanske kan stoppa replikeringen av ebolavirus genom att mutera dess viktigaste protein, enligt en tidning publicerad i Journal of Biological Chemistry .

Forskare kunde mutera Viral Protein 40 (VP40) på ett sätt som förändrade resterna av proteinet, blockerar spirande och replikering av ebolavirus i ett modellsystem.

VP40 är ett perifert membranprotein som reglerar viral knoppning från plasmamembranet. Det interagerar med en human plasmamembranlipid, fosfatidylserin, för att underlätta replikering av viruset. Alla djurvirus måste passera membran för cellinträde och -utgång.

Forskargruppen, ledd av Robert Stahelin från Purdue University, hittade de specifika delarna av VP40 som binder till lipiden:ett katjoniskt plåster på änden av en aminosyrakedja. Denna webbplats styr proteinets förmåga att bilda ett lipidhölje, lagret som skyddar viruset från omgivningen.

Vattenattraherande rester på denna plats är avgörande för membranpenetrering och knoppning. Ersätter dessa rester med alanin, som är hydrofob, minskade lipidbindningen med 40 gånger och stoppade lokaliseringen till plasmamembranet.

VP40 är ett transformatorprotein, kan omarrangera sig till olika strukturer:monomer, dimer och oktamer. Dessa olika strukturer interagerar med lipiden på olika sätt, enligt tidningen. Dimeren är bäst utrustad för att underlätta replikering, presterar dubbelt så bra som monomeren, och nästan 10 gånger bättre än oktamer.

"Det är spännande att lära sig att dessa olika oligomera strukturer binder olika till de mänskliga lipidcellerna, "Sade Stahelin. "Det kan förklara varför det finns olika roller för detta protein i den virala replikationscykeln."

Det finns för närvarande inga FDA-godkända vacciner eller terapier tillgängliga för ebolavirus. Utbrott är sällsynta men dödliga, med dödsfall så höga som 90 procent. Att veta hur och var proteinet interagerar med lipiden kan göra det möjligt för forskare att bättre rikta in sig på det med terapeutika.

"Detta hjälper oss att förstå hur viruset använder mänskliga cellmembran för att replikera och bilda nya viruspartiklar. Viruset behöver denna ena lipid för att bilda den nya partikeln och infektera andra celler, ", sa Stahelin. "Vi har riktat in oss på mänskliga celler med terapeutika som modulerar hur cellen gör lipider, och vi gillar att rikta in oss på den mänskliga cellen eftersom det inte är troligt att den muterar och blir resistent mot läkemedlet.

Cellulära och in vitro -modeller användes i denna studie. In vitro-modeller användes för att kvantifiera hur väl VP40 binder till syntetiska membran. Forskarna muterade DNA-koden för att ändra aminosyrasekvensen för VP40, renade dessa proteiner till homogenitet och jämförde deras bindningar med den för den ursprungliga VP40.

I cellulära experiment, levande cellavbildning användes för att övervaka VP40-lokalisering i mänskliga celler. Rörelsen av mutant VP40 och den ursprungliga VP40 jämfördes för att se hur de binder till det mänskliga cellplasmamembranet, platsen för viral replikation.