从未描述透露轮状病毒突起蛋白的结构

三组的轮状病毒导致肠胃炎的人,称为组A, B和C, A和C组主要影响儿童和特征是最好的。另一方面,B组,而导致严重腹泻主要在成年人,是知之甚少的病毒的蛋白质,叫做VP8 *域,它介导细胞在肠道的感染。

“确定VP8 *在B组轮状病毒的结构很重要,因为它可以帮助我们了解病毒感染胃肠道细胞和设计策略来预防和治疗这种感染导致严重的腹泻暴发,“说通讯作者b·普拉萨德诉Venkataram博士教授生物化学和分子生物学贝勒医学院。

团队的第一步是确定的3 d结构VP8 * B使用x射线晶体学,费力费时的过程。然而,这种传统的方法是不成功的在这种情况下。然后研究人员转向称为AlphaFold2的最近开发了基于人工智能的计算程序。

“AlphaFold2预测蛋白质的三维结构根据他们的基因序列,“说第一作者和共同通讯作者Liya胡博士生物化学和分子生物学助理教授贝勒。“我们知道蛋白质序列的VP8 *的轮状病毒B组约10%相似序列的VP8 *轮状病毒A和C,所以我们预期不同的三维结构。但是我们很惊讶当AlphaFold2预测三维结构的VP8 * B不仅仅是完全不同的从VP8的*域在轮状病毒a和C,而且没有其他蛋白质之前报道这个结构。”

手里拿着这些信息,研究人员回到实验室,实验证实,VP8 * B的结构预测的ALphaFold2的确恰逢使用x射线结晶学的实际结构蛋白质。

轮状病毒感染细胞

先前的研究已经表明,轮状病毒A和C感染细胞通过使用VP8 *域绑定到特定的糖组件histo-blood组抗原,包括A、B、AB和O血型,出现在许多细胞在体内。有人提出不同的轮状病毒绑定到不同的糖的能力在histo-group抗原可能解释为什么这些病毒专门感染儿童而其他影响其他人群。与VP8 * A和VP8 * C, VP8 * B的糖专一性特征没有直到现在。

“我们筛选VP8 * B对数组的糖和发现它承认N-acetyllactosamine,糖在体内许多细胞,这不是被VP8 *轮状病毒a和C,”胡锦涛说。”这样的一个3 d结构,也可以绑定到糖没有描述。”

“我兴奋识别一种新颖的三维蛋白质结构。我也期待所有的发现都来自这个作为我们研究新的结构与细胞感染他们,相比之下这一过程的轮状病毒A和C,”作者说威廉博士Salmen,博士后普拉萨德实验室。

“我们实验室已经与普拉萨德博士的实验室合作多年来理解sugar-binding病毒在胃肠道感染的意义,”作者说玛丽埃斯蒂斯博士卡伦基金会捐赠的椅子和杰出服务教授病毒学和微生物学贝勒。埃斯蒂斯也是贝勒的一员丹•邓肯综合癌症中心。“我们不能培养病毒B组,但我们实验室现在将尝试这些成年的病毒在人类瀑样系统中,一个微型的人类肠道模型可以帮助我们调查病毒进入和增长的机制。这可能会导致新的疗法,仍需要治疗腹泻病。”

“这新方法确定蛋白质的三维结构是结构生物学领域的重要一步,”胡锦涛说。

“我很兴奋我们的发现一个新的3 d蛋白质结构从进化的观点。它是病毒如何进化,通过融合不同模块结构具有类似的功能,但是这种结构在B组轮状病毒是很有趣的,”普拉萨德说,他认为“阿尔文”号Romansky椅子在生物化学和丹邓肯L综合癌症中心的一员。

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Banumathi Sankaran(劳伦斯伯克利实验室),易建联Lasanajak和大卫·f·史密斯(埃默里大学医学院)和苏·e·克劳福德贝勒医学院也促成了这项工作。

参考:胡L, Salmen W, Sankaran B, et al。小说折叠轮状病毒glycan-binding域预测AlphaFold2和由x射线晶体学。Commun杂志。2022;5 (1):1 - 8。doi:10.1038 / s42003 - 022 - 03357 - 1

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