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# Biologia# Bioquímica

Novas Descobertas sobre a Estrutura do Capsídeo do HIV-2

Pesquisas mostram diferenças importantes entre as estruturas de capsídeo do HIV-1 e HIV-2.

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O HIV-2 é um tipo de vírus da imunodeficiência humana que foi encontrado pela primeira vez na África Ocidental em 1986. Ele foi identificado em pacientes com sintomas de AIDS. Esse vírus vem de uma fonte diferente do seu primo mais comum, o HIV-1. O HIV-2 se originou de um vírus em macacos mangabeys soot, um tipo de macaco. Quando não tratado, o HIV-2 pode levar à AIDS, mas costuma progredir mais devagar que o HIV-1 e geralmente tem níveis mais baixos do vírus no sangue.

O Papel do Capsídeo na Infecção por HIV

Tanto no HIV-1 quanto no HIV-2, uma parte chamada capsídeo é muito importante. O capsídeo protege o material genético do vírus e ajuda o vírus a entrar nas células humanas. Ele funciona como uma casca e é crucial para o vírus infectar o hospedeiro. O capsídeo também interage com vários fatores do hospedeiro, tornando-o um ponto chave na vida do vírus. Isso faz com que o capsídeo tenha muita pressão para se adaptar, e, como resultado, sua estrutura proteica geralmente é preservada entre vírus relacionados.

Apesar das semelhanças, o HIV-1 e o HIV-2 podem ser reconhecidos de forma diferente pelo sistema imunológico do hospedeiro, o que pode afetar a facilidade com que eles infectam as pessoas. Algumas proteínas específicas encontradas nos humanos, como TRIM5α e NONO, atuam principalmente para restringir o HIV-2 sem afetar significativamente o HIV-1.

Estrutura do Capsídeo do HIV-2

A estrutura do capsídeo do HIV-2 é feita de cerca de 1.600 cópias de uma proteína chamada CA. Essas proteínas se juntam para formar uma forma que parece um cone de fullerene. O capsídeo é essencial para uma infecção bem-sucedida, e sua capacidade de mudar de forma é uma característica importante da biologia do HIV. Estudos recentes tornaram muito mais fácil ver como as proteínas CA se juntam no capsídeo.

Enquanto os cientistas aprenderam sobre as estruturas de partes do capsídeo do HIV-2, entender todos os detalhes de como essas proteínas se montam tem sido mais difícil. A estrutura madura do capsídeo do HIV-2 foi mais complicada de estudar do que a do HIV-1.

Novas Abordagens para Estudar o HIV-2

Em pesquisas recentes, os cientistas desenvolveram um método usando bolinhas especiais chamadas lipossomos para ajudar a montar o capsídeo do HIV-2. Usando uma molécula pequena chamada inositol hexakisfosfato (IP6) para estabilizar o processo, eles conseguiram criar estruturas consistentes do capsídeo do HIV-2. Depois, usaram uma técnica chamada criomicroscopia eletrônica para criar imagens detalhadas das formas do capsídeo.

Os resultados mostraram que, embora as estruturas do HIV-2 e HIV-1 fossem geralmente similares, havia diferenças em como os dois vírus alternam entre suas formas hexâmera e pentâmera. Isso sugere que esses dois tipos de vírus podem ter evoluído de maneiras distintas.

Descobertas da Criomicroscopia Eletrônica

A criomicroscopia eletrônica revelou imagens de alta resolução do capsídeo do HIV-2. Os cientistas puderam ver como as proteínas do capsídeo se organizaram nas formas hexâmera e pentâmera. Notavelmente, foi observado um buraco central em ambos os tipos de capsídeos, indicando como moléculas como IP6 interagem dentro da estrutura.

Ao comparar as formas dos capsídeos do HIV-2 e HIV-1, foi percebido que o diâmetro do buraco no meio do capsídeo do HIV-2 era maior. Isso pode ter implicações sobre como o vírus absorve importantes moléculas necessárias para se copiar.

Diferenças nas Proteínas do Capsídeo

Enquanto estudavam as proteínas dentro do capsídeo do HIV-2, várias características únicas foram notadas. O capsídeo do HIV-2 não passou por tantas mudanças em sua estrutura interna como o HIV-1 durante a transição entre as formas hexâmera e pentâmera. Além disso, interações específicas entre as proteínas no capsídeo eram exclusivas do HIV-2.

Por exemplo, o laço da proteína envolvido na troca entre as formas hexâmera e pentâmera no HIV-1 não apresenta as mesmas mudanças drásticas no HIV-2. Em vez disso, as mudanças no HIV-2 parecem ser mais graduais, indicando uma abordagem diferente para formar essas formas.

Ligação de Fatores do Hospedeiro no HIV-2

Com uma compreensão mais profunda da estrutura do HIV-2, os pesquisadores queriam ver como certas proteínas das células humanas, conhecidas como peptídeos FG, interagiam com o capsídeo do HIV-2. Eles se concentraram em peptídeos de duas proteínas humanas: Nup153 e CPSF6.

A ligação do peptídeo Nup153 ao capsídeo do HIV-2 foi observada com sucesso. A estrutura mostrou como o peptídeo Nup153 se encaixou no capsídeo do HIV-2, de forma semelhante à ligação com o HIV-1. No entanto, a ligação não foi observada ao testar o peptídeo CPSF6 na forma pentâmera do HIV-2.

Conclusão: Perspectivas sobre a Biologia do HIV-2

Essa pesquisa oferece insights valiosos sobre a biologia do HIV-2. Ao comparar as estruturas do capsídeo do HIV-1 e HIV-2, podemos identificar diferenças chave que podem afetar como esses vírus interagem com fatores humanos.

O estudo também destaca a importância do capsídeo do HIV no processo de infecção e indica possíveis áreas para investigação futura. Isso pode levar a novas estratégias para desenvolver tratamentos que visem essas estruturas virais.

Ao continuar a analisar as diferenças entre HIV-1 e HIV-2, os cientistas podem melhorar nossa compreensão desses vírus, o que pode, em última instância, contribuir para melhores opções de prevenção e tratamento para infecções por HIV em todo o mundo.

Fonte original

Título: Structural insights into HIV-2 CA lattice formation and FG-pocket binding revealed by single particle cryo-EM.

Resumo: One of the most striking features of HIV is the capsid; a fullerene cone comprised of the pleomorphic capsid protein (CA) which shields the viral genome from cellular defense mechanisms and recruits cellular cofactors to the virus. Despite significant advances in understanding the mechanisms of HIV-1 CA assembly and host factor interaction, HIV-2 CA remains poorly understood. By templating the assembly of HIV-2 CA on functionalized liposomes, we were able to determine high resolution structures of the HIV-2 CA lattice, including both CA hexamers and pentamers, alone and in complexes with peptides of host phenylalanine-glycine (FG)-motif proteins Nup153 and CPSF6. While the overall fold and mode of binding the FG-peptides are conserved with HIV-1, this study reveals distinctive structural features that define the HIV-2 CA lattice, potential differences in interactions with other host factors such as CypA, and divergence in the mechanism of formation of hexameric and pentameric CA assemblies. This study extends our understanding of HIV capsids and highlights an approach with significant potential to facilitate the study of lentiviral capsid biology.

Autores: Yong Xiong, M. Cook, C. Freniere, C. Wu, F. Lozano

Última atualização: 2024-10-09 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.09.617312

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.09.617312.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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