Американские ученые нашли, что форма сахарных молекул на поверхности клеток в верхних дыхательных путях определяет, насколько легкий это для вирусов гриппазаразить людей и предположить, что, если смертельный штамм птичьего гриппа H5N1 должен был адаптировать способ связать с этой формой сахарной молекулы, это распространится легко от человека кчеловек и вызывает мировую пандемию.Исследование, финансирующееся американскими Национальными Институтами Здоровья (NIH), издается в ранней онлайновой проблеме 6-го января Природы
Биотехнология. Исследовательская группа, проведшая исследование, была во главе с доктором Рамом Сэзизехараном Массачусетского технологического института вКембридж.
Смертельный штамм H5N1 может только пройти от птицы человеку, потому что это не имеет способности распространиться через кашель и чихание, так как вирус делаетеще не имейте способ получить вход в клетки в человеческих верхних дыхательных путях.В этом исследовании Sasisekharan и коллеги обнаружили то, что позволяет некоторым вирусам гриппа укрепиться в клетках, выравнивающих наши носы игорла и почему другие штаммы считают его более трудным.Доктор Джереми М. Берг, директор Национального Института Общих Медицинских наук (часть NIH, спонсировавшего исследование) сказал:«Используя подход, объединяющий экспериментирование и анализ базы данных, команда Сэзизехарана изменила наше представление вирусов гриппа и как они должны адаптироваться кзаразите нас."«Работа может улучшить нашу способность контролировать развитие вируса H5N1 и мешать потенциальным вспышкам», добавил он.Исследователи интересовались группой сахара, названного гликанами.
Это длинноцепочечные молекулы различных форм, сидящих на поверхностях клетоки вход контроля в них. Они походят на привратников клеток и только впущенный агенты, имеющие правильный белок (скорее как «ключ прохода»). Некоторыевирусы могут войти, потому что у них есть правильный белок, чтобы связать с адекватным гликаном.
Вирус гриппа имеет ключ прохода, названный гемагглютинином, белок, немного отличающийся для каждого штамма гриппа, и запирается на гликаны для различной клеткитипы. Гемагглютинин вирусов гриппа, передающих легко между людьми, в состоянии связать с гликанами клеток в верхних дыхательных путях (выравнивающие нос и горло).
Но у вируса птичьего гриппа нет правильного типа гемагглютинина, чтобы получить доступ к верхним дыхательным путям, это может только связать с гликанами наповерхности клеток нижних дыхательных путей.Однако Сэзизехаран видел некоторые исследования, нашедшие, что гемагглютинин птичьего гриппа иногда был в состоянии связать с гликанами на клетках в верхнем дыхательномтракт, и был озадачен относительно того, почему вирус не распространялся очень хорошо.
Таким образом, он и его команда решили исследовать это.Они консультировались с базой данных, сохраняемой Консорциумом для Функционального Glycomics (CFG), который содержит информацию на взаимодействиях между белками иразличные типы сахара гликана.Они использовали предпочтительное множество гликана CFG, позволившее им видеть различные предпочтения белкового гликана и начавшее смотреть на формы и структурыиз цепочек гликана, чтобы видеть, была ли непротиворечивая структура для сахара верхних дыхательных путей.
Сэзизехаран сказал, что они были удивлены разнообразием форм:«Даже при том, что эти гликаны все связаны тот же путь химически, у них есть совсем другие формы».Была, однако, непротиворечивая структура. Гликаны верхних дыхательных путей имеют тенденцию быть или короткими и подобными конусу, или длинными и подобными зонтику.Гемагглютинин от адаптированных человеком вирусов гриппа был свойственен в основном длинным гликанам зонтика, доминирующим над верхними дыхательными путями и птичьим гриппомгемагглютинин был свойственен в основном коротким гликанам конуса, доминирующим над нижними дыхательными путями.
Исследователи пришли к заключению, что H5N1 должен будет изменить свою структуру гемагглютинина, таким образом, он мог запереться на длинные гликаны зонтика, чтобы получить aточка опоры в верхних дыхательных путях людей и таким образом распространения более легко и вызывает пандемию.Надо надеяться, эта новая информация приведет в готовность ученых, чтобы следить, как вирус H5N1 развивается, особенно в способе, которым это свойственно длинным гликанам.
Это также поможет развить новые типы методов лечения для сезонного и пандемического гриппа, сказали исследователи.«Топология гликана определяет человеческую адаптацию птичьего вирусного гемагглютинина H5N1».Aarthi Chandrasekaran, Aravind Srinivasan, Рахул Раман, Картик Висванэзэн, S Raguram, Терренс М Тампи, V Sasisekharan & Ram Sasisekharan.Биотехнология природы, Изданная онлайн: 06 января 2008.
doi:10.1038/nbt1375 Статьи.
Источники: Резюме Журнала, Институт NIH/National Общего пресс-релиза Медицинских наук, Основы Glycobiology (1999, Varki, Камминс и др.редакторы).