BIOCHIMICA: Uno studio computazionale ha rivelato come il virus Ebola nucleocapside si stabilizza.
Il virus Ebola causa una grave infezione con un tasso di mortalità tra il 50% e il 90%. Le nucleo-proteine del virus si assemblano in una disposizione elicoidale e incapsulano un singolo filamento ssRNA, per formare un complesso simile ad un’asta, noto come nucleocapside, che è fondamentale per la funzione del virus. I nucleocapsidi si trovano anche in altri virus, come il SARS-CoV-2, che causa COVID-19.
Sul Journal of Chemical Physics, gli scienziati dell’Università del Delaware riportano uno studio computazionale di questo nucleocapside e mostrano che il legame dello ssRNA permette al nucleocapside di mantenere la sua forma e integrità strutturale.
Le simulazioni di virus sono difficili, perché i sistemi sono molto grandi. Solo alcuni capsidi, tra cui l’epatite B, l’HPV, l’HIV-1 e il virus satellite del mosaico del tabacco, sono stati studiati a livello atomico. Le simulazioni di dinamica molecolare del nucleocapside dell’ Ebola, fino ad oggi, sono condotte solo dei suoi costituenti isolati e non a livello atomico.
Questo lavoro rappresenta la prima indagine computazionale a livello atomico dell’insieme del nucleocapside dell’ Ebola. Il modello utilizzato dai ricercatori comprendeva tutti gli atomi dell’insieme elicoidale delle nucleo-proteine, l’ssRNA, le molecole di acqua e persino gli ioni, come il sodio e il cloruro, che stabilizzano questa struttura altamente carica.
Rivelato come il virus Ebola nucleocapside si stabilizza
Il modello risultante ha 4,8 milioni di atomi, ovvero la struttura nucleocapside con e senza l’ssRNA. Il secondo sistema è poi incluso come controllo, per indagare il ruolo dello ssRNA.
“Abbiamo scoperto che l’incapsulamento dello ssRNA porta alla stabilizzazione del nucleocapside del virus Ebola ed è essenziale per mantenere l’integrità strutturale del suo assemblaggio elicoidale”. Ha detto l’autore Juan Perilla.
I ricercatori, hanno scoperto che le interazioni e gli ioni delle nucleoproteine contribuiscono alla stabilità del nucleocapside. Nel nucleocapside dell’ Ebola, le nucleoproteine si collegano tra loro per formare un insieme elicoidale. Gli ioni sodio e cloruro, sono stati trovati ad ammassarsi vicino al nucleocapside nella simulazione per contrastare le sue repulsioni di carica.
La struttura nucleocapsidica a forma di asta, è essenziale per la capacità del virus Ebola di infettare ed eludere i meccanismi di difesa cellulare e la sua capacità di replicarsi all’interno delle cellule ospiti.
Il nucleocapside funge da impalcatura per l’assemblaggio del virus e da modello per la trascrizione dei geni del virus e la sua replicazione. I suoi ruoli critici durante l’infezione lo rendono un candidato ideale per l’intervento antivirale.
La conoscenza a livello molecolare delle dinamiche del virus è necessaria per comprendere la struttura e la funzione e per individuare le vulnerabilità; ma di solito è inaccessibile dagli esperimenti.
Queste conoscenze sono tuttavia prontamente disponibili per simulazioni al computer.
Tuttavia, lo studio dovrebbe aiutare gli scienziati a sviluppare trattamenti farmacologici che prendono di mira i nucleocapsidi virali. I ricercatori, infine, rilevano anticipatamente che l’approccio metodologico che hanno sviluppato per l’Ebola, può essere utilizzato per studiare altre strutture elicoidali, come il nucleocapside della SARS-CoV-2.
