Новое исследование раскрывает механизмы патогенности двух групп вирусов
Университет Пердью возглавляет команду исследователей в проекте, финансируемом из федерального бюджета. Его цель — в конечном итоге разработать более эффективные вакцины и противовирусные препараты против двух типов патогенных вирусов, изучив ключевые детали их жизненных циклов.
Эти вирусы также представляют потенциальную угрозу для национальной безопасности, поскольку использовались для создания биологического оружия, заявил Ричард Кун, профессор и глава Департамента биологических наук в Пердью.
Одна группа, флавивирусы, включает вирусы Западного Нила и денге. Другая группа, альфавирусы, включает восточный лошадиный энцефалит и чикунгунья.
- Денге ежегодно заражает более 50 миллионов человек, убивая около 24 000, в основном в тропических регионах.
- Оба типа вирусов передаются комарами, а иногда и клещами.
Хотя эти вирусы сейчас в основном распространены в тропиках, рост плотности населения в городах и увеличение глобальной мобильности людей повышают риск их распространения на большую географическую территорию. Существует также возможность использования этих вирусов в террористических целях.
Методы и цели исследования
Работа финансируется двухлетним грантом в размере $4 млн по программе American Recovery and Reinvestment Act через Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID) NIH.
В проекте участвуют три сотрудника Пердью и два бывших исследователя, ныне работающих в других учреждениях. Команда будет работать совместно, а не в рамках независимых грантов.
Исследователи будут использовать передовые технологии визуализации, включая криоэлектронную микроскопию и рентгеновскую кристаллографию, а также методы биохимии, молекулярной биологии и генетики.
Структура вирусов и научные вопросы
Оба типа вирусов имеют двухслойную внешнюю оболочку из белка и липидов и геном из РНК.
- У альфавирусов ключевые белки выступают наружу, как шипы.
- Белки флавивирусов лежат на поверхности внешней оболочки вируса, которая напоминает бугристую форму мяча для гольфа.
Текущее понимание жизненных циклов этих вирусов на молекулярном уровне неполно из-за отсутствия структурных данных о вирусных и клеточных белках, участвующих в репликации РНК, упаковке генома и сборке вируса внутри клеток-хозяев.
Исследователи изучат:
- Как вирусы проникают в клетки.
- Что происходит после проникновения.
- Как вирусы собираются и покидают клетки-хозяева.
Также будет изучено, как антитела связываются с вирусами. Эти структурные данные могут привести к созданию более эффективных вакцин и противовирусных препаратов, а также к лучшему пониманию механизмов заражения.
Часть исследований будет проводиться в современной лаборатории для анализа вирусов в Hockmeyer Hall of Structural Biology, открытие которой запланировано на конец года. Это здание является частью исследовательской группы Markey Center for Structural Biology в Пердью.
Данное исследование является продолжением работы, начатой в 2002 году по созданию комплексного центра для изучения структуры и функций вирусов.