Monilla viruksilla, esimerkiksi meitä joka talvi vaivaavalla influenssaviruksella, on suojanaan isäntäsolulta lainattu rasvakalvo. Kalvon pinnalla kelluvien fuusioproteiinien tehtävänä on sulauttaa viruksen rasvakalvo osaksi solun rasvakalvoa. Tämän jälkeen virus pääsee livahtamaan solun sisälle, ja solu muuttuu virustehtaaksi.
Ihmisten ja muiden eläinten virusten fuusioproteiinien rakennetta ja toimintaa on tutkittu laajasti. Sen sijaan yksisoluisten, alkeistumallisten eliöiden – arkeonien ja bakteereiden – kalvojen sulautumisprosessi on vielä melko tuntematon.
Nyt tutkijat ovat selvittäneet ensimmäistä kertaa alkeistumallisen eliön viruksen fuusioproteiinin rakenteen atomitason tarkkuudella. Erittäin suolaisissa oloissa viihtyvien alkeistumallisten arkeonien viruksista löytynyt fuusioproteiini osoittautui rakenteeltaan huomattavan erilaiseksi kuin ihmisten ja eläinten virusten fuusioproteiinit.
– Meidän tutkimastamme arkeonin viruksesta löydetty fuusioproteiini edustaa mahdollisesti uutta, neljättä ryhmää, sanoo vanhempi tutkija Elina Roine Helsingin yliopistosta.
- Tulos on merkittävä, sillä 40 viime vuoden aikana virusten fuusioproteiineja on löydetty vain kolmea eri tyyppiä, sanoo apulaisprofessori Juha Huiskonen.
Tutkijat keskittyvät seuraavaksi selvittämään, mitkä eläinvirusten membraanifuusioissa tarvittavat fuusioproteiinit muistuttavat eniten näitä alkeistumallisen eliön viruksen fuusioproteiineja. He tutkivat myös, löytyykö tumallisten eliöiden muista membraanifuusioproteiineista kenties rakenteellisesti samankaltaisia proteiineja.
Tutkimus tehtiin yhteistyössä Oxfordin yliopiston tutkijoiden kanssa. Atomitason rakenne selvitettiin vahvoja röntgensäteitä käyttäen.
Artikkeli:
Kamel El Omari, Sai Li, Abhay Kotecha, Thomas S. Walter, Eduardo Bignon, Karl Harlos, Pentti Somerharju, Felix de Haas, Daniel Clare, Mika Kalevi Molin, Felipe Hurtado, Mengqiu Li, Jonathan M. Grimes, Dennis Bamford, Nicole D. Tischler, Juha T. Huiskonen, David I. Stuart, Elina Roine. The structure of a prokaryotic viral envelope protein expands the landscape of membrane fusion proteins. Nature Communications volume 10, Article number: 846 (2019).