缅因大学和美国国立卫生研究院的研究人员发现了流感病毒表面蛋白与宿主细胞脂质之间的联系。确认蛋白质和脂质之间的直接相互作用可以导致新的抗病毒疗法。
由UMaine领导的研究小组现在正在测试一个假设，即蛋白质血凝素(HA)中的某个区域 - 其细胞质尾部 - 可能是与宿主细胞脂质PIP2相互作用的位点。据科学家们报告了他们在“生物物理学杂志”上的发现，尽管HA的其他部分经常发生突变，但由于HA尾部的稳定性，有可能继续有效的靶向治疗。
“我们的研究结果首次表明，流感病毒表面蛋白HA(H1N1中的H)与宿主细胞脂质PIP2之间存在联系，”该团队首席科学家UMaine物理学教授塞缪尔赫斯说。“通过进一步的单分子显微镜实验，我们现在正在测试一个假设，即HA内的某个区域可能是与PIP2相互作用的位点。”
根据美国疾病控制和预防中心的网站，医管局有两个职责。表面蛋白质允许流感病毒进入健康细胞并充当抗原，其可以触发免疫应答，该免疫应答保护宿主免受同一流感病毒株的再感染。这使得HA成为灭活流感疫苗的活性成分之一。根据疾病预防控制中心的说法，大多数季节性流感疫苗都是针对流感病毒的HA而设计的，研究表明流感病毒在流感季节最常见。
PIP2通过可调节的信号通路控制大量细胞功能。许多这些途径控制肌动蛋白细胞骨架，细胞形状，运动和膜组织的结构框架。在流感感染期间，病毒对这些信号传导途径的操纵可以使其抑制先天免疫应答，使感染的细胞保持活力，并增加新病毒颗粒的组装和逃逸速率。
已知与HA一起观察到的许多蛋白质控制肌动蛋白细胞骨架，并且它们也已知与PIP2的结合，但之前未解释过该连接。使用共聚焦和超分辨率显微镜，后者是由赫斯开发的专利技术，研究人员在几种活细胞类型中对HA和PIP2进行成像，并观察到它们有时占据了定义细胞外部的质膜中的相同区域。观察到HA和PIP2也影响彼此的运动。存在HA导致PIP2移动得更慢，更频繁地反向，并且更高度地限制在群集中。存在PIP2导致HA的密度增加。病毒表面的高密度HA是病毒通过称为膜融合的过程进入未感染细胞所必需的。
最大的挑战是人们仍然患流感病。这种病毒每年都会发生变异，所以这种疫苗正在迎头赶上。我们真的希望有一些可以对抗流感的东西，即使它正在发生变化，即使它正在发生变异。
我们开发了一种称为超分辨率显微镜的技术。它允许我们看到在分子尺度上发生了什么，在细胞内部被流感感染或者存在流感病毒的某些部分。我们发现其中一种成分称为HA或血凝素，它是H1N1中的H，与宿主细胞中的脂质相连。
这种脂质称为PIP2。虽然许多脂质是被动参与者，但是这个特定的脂质能够发信号或控制细胞中的信号传导。这是病毒可以利用的一件事。我们发现HA和PIP2在同一区域内，它们相互影响，它们如何移动，如何集中，以及它们如何聚集。
这一发现意味着这两件事之间可能存在某种相互作用 - HA和PIP2。如果我们可以攻击这种交互并将其分解，那么这可能会阻止病毒操纵细胞。我们认为HA和PIP2正在通过HA的尾部进行交互，HA是一个非常短的区域。从应变到应变，它非常一致。我的意思是你可以筛选一堆不同的药物，看看是否能够阻止这种互动。
这是HA的超分辨率图像，绿色的流感蛋白和细胞脂质PIP2。那是粉红色的。有两个地方在一起的区域。它构成一个强烈白色的簇。如果您攻击每年发生变化的部分病毒，那么您的策略必须随着病毒的变化而变化。如果你攻击一部分不变的病毒，这种病毒每年都会保存，那就是尾巴，它是一致的，那么病毒会因为药物而被杀死或者无法复制，或病毒会发生变异它需要的东西。然后它自己死了。
这是以前从未见过的联系。如果我们可以阻止这种互动，那么我们就会有一些病毒无法改变的东西。我认为这就像一个糟糕的关系，三个人在竞争。医管局正在偷走PIP2远离那些其他蛋白质，就像一个奇怪的三角恋。我觉得这真的令人兴奋。有些人很惊讶。我知道我的一些同事听说过我们发现的东西。他们已经在计划实验室工作的一些部分，以便进一步研究这一发现。
流感每年导致美国数万人死亡。用于治疗流感的可用药物非常有限。循环的病毒具有抗药性。他们中的一些人对现有药物有抵抗力。所需要的只是一些突变，让我们摆脱现在变成1918型流感的毒株。那种病毒将是一场灾难。那是一场灾难。我们希望有更多选择来打击这样的事情。
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