Viraal eiwit laat ribosomen stuiteren

Onderzoekers van het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) hebben voor het eerst aangetoond dat een viruseiwit het leesraam van ribosomen – de eiwitfabriekjes in de cel – kan laten verspringen. Voorheen werd aangenomen dat alleen het virale RNA zulke sprongetjes kon veroorzaken. De LUMC-onderzoekers publiceren over hun ontdekking in PNAS, samen met collega’s van Kansas State University, de University of Cambridge en de University of Manitoba.

Het viruseiwit nsp1beta, van het arterivirus PRRSV, zorgt ervoor dat een ribosoom soms een of twee stappen terugzet tijdens het maken van nsp2, een ander viraal eiwit. Door dit sprongetje verschuift het leesraam waarin het ribosoom het RNA afleest. Zo worden twee virale eiwitten met een andere aminozuurvolgorde gemaakt.

Varkensindustrie
PRRSV (Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus) is een RNA-virus uit de familie van arterivirussen. Het infecteert varkens en veroorzaakt daarmee wereldwijd grote problemen in de varkensindustrie. Arterivirussen gebruiken een scala aan trucjes om met een klein genoom zoveel mogelijk verschillende eiwitten te maken. Een van de gebruikte mechanismen is het laten verspringen van het leesraam wanneer vanaf het virale RNA eiwitten worden gemaakt: frameshifting.

Frameshifts
Frameshifting wordt door virussen gebruikt om de hoeveelheid die van een eiwit wordt gemaakt te reguleren of om een stuk genoom te gebruiken voor het produceren van twee eiwitten in plaats van een. De meest voorkomende frameshifts zijn -1 (één stap terug) of +1 (één stap vooruit). Hierbij verspringt het ribosoom naar een alternatief leesraam en maakt vanaf dat punt een ander eiwit. Tot nu toe werd aangenomen dat een frameshift alleen kon worden geïnduceerd door een ribosoom-vertragende structuur in het virale RNA.

Eiwit essentieel

Het PNAS-artikel beschrijft nu voor het eerst dat in het geval van arterivirussen ook nsp1beta een ribosomale frameshift kan induceren. Vermoedelijk doet nsp1beta dat door aan het virale RNA te binden en zo een soort wegblokkade voor het ribosoom te vormen. Het is ook bijzonder dat ribosomen hierdoor twee verschillende shifts (-1 en -2) kunnen maken op dezelfde plek in het virale genoom.

Vaccin
Het is nog onduidelijk wat de functie is van de twee eiwitten die dankzij de frameshift worden gemaakt. Vervolgproeven, waarbij het frameshift-mechanisme werd uitgeschakeld door het aanbrengen van mutaties in het virale genoom, hebben al aangetoond dat virussen die deze nieuwe eiwitten niet meer maken ernstig verzwakt zijn. Deze kennis, gezamenlijk gepatenteerd door de betrokken onderzoeksinstituten, kan mogelijk gebruikt worden voor het maken van een verbeterd vaccin.

ECHO-subsidie
“We willen nu verder uitzoeken hoe de interactie tussen nsp1beta en het virale RNA precies plaatsvindt en of er mogelijk ook nog andere factoren bij de frameshift betrokken zijn”, zegt onderzoekster Emmely Treffers (LUMC). Ook kan nu naar vergelijkbare frameshift-stimulerende eiwitfactoren in andere biologische systemen gezocht gaan worden, om te onderzoeken of dit een vaker gebruikt mechanisme voor het reguleren van genexpressie is. Begin deze maand werd daarvoor aan projectleider prof. Eric Snijder (LUMC) een  ECHO-subsidie van NWO Chemische Wetenschappen toegekend.

Bron: LUMC

Redactie Medicalfacts/ Janine Budding

https://www.medicalfacts.nl

Ik heb mij gespecialiseerd in interactief nieuws voor zorgverleners, zodat zorgverleners elke dag weer op de hoogte zijn van het nieuws wat voor hen relevant kan zijn. Zowel lekennieuws als nieuws specifiek voor zorgverleners en voorschrijvers. Social Media, Womens Health, Patient advocacy, patient empowerment, personalized medicine & Zorg 2.0 en het sociaal domein zijn voor mij speerpunten om extra aandacht aan te besteden.

Ik studeerde fysiotherapie en Health Care bedrijfskunde. Daarnaast ben ik geregistreerd Onafhankelijk cliëntondersteuner en mantelzorgmakelaar. Ik heb veel ervaring in diverse functies in de zorg, het sociaal domein en medische-, farmaceutische industrie, nationaal en internationaal. En heb brede medische kennis van de meeste specialismen in de zorg. En van de zorgwetten waaruit de zorg wordt geregeld en gefinancierd. Ik ga jaarlijks naar de meeste toonaangevende medisch congressen in Europa en Amerika om mijn kennis up-to-date te houden en bij te blijven op de laatste ontwikkelingen en innovaties. Momenteel ben doe ik een Master toegepaste psychologie.

De berichten van mij op deze weblog vormen geen afspiegeling van strategie, beleid of richting van een werkgever noch zijn het werkzaamheden van of voor een opdrachtgever of werkgever.