HIV: nuove immagini ottenute con la tomografia crioelettronica

Gli scienziati presso il Laboratorio europeo di biologia molecolare (EMBL) e la clinica universitaria di Heidelberg, in Germania, hanno prodotto una ricostruzione tridimensionale del virus HIV (Human Immunodeficiency Virus), che mostra la struttura della forma immatura del virus al dettaglio senza precedenti. L’HIV non maturo è un precursore del virus infettivo, che può provocare l’AIDS. Lo studio, pubblicato per giugno 22-26 edizione online di PNAS, descrive sia la proteina di rivestimento del virus che i pacchetti ‘assembla’ materiale genetico nelle cellule umane. Farmaci che bloccano il processo di assemblaggio per evitare che il virus maturi nella sua forma infettiva sono considerati un promettente approccio terapeutico.


L’HIV consiste in una molecola di RNA che trasporta le informazioni genetiche del virus, ed è circondato da strati di proteine di membrana protettiva . Durante l’infezione il virus ha depositato il proprio materiale genetico in una cellula umana in cui la cellula ospite si riprogramma per produrre tante copie del genoma virale e avvia la produzione di una proteina virale chiamata GAG. In virus non maturi, molte copie di Gag interagiscono per formare un reticolo di forma sferica che racchiude e conserva il materiale genetico del virus. Il virus poi lascia la cellula con l’aiuto di proteine di membrana alla volta di nuove cellule da infettare.

Utilizzando un metodo chiamato tomografia crioelettronica ricercatori dei gruppi di John Briggs presso l’EMBL e Hans-Georg Kräusslich presso la University Clinic Heidelberg hanno generato la più alta risoluzione di immagini 3D computer ricostruzione del reticolo immaturo di GAG. I risultati suggeriscono un semplice modello di formazione HIV nelle cellule umane: Gag più proteine interagiscono per formare un reticolo esaedrico che cresce con una curvatura intrinseca e che incorpora nuove proteine stocasticamente. Il reticolo non maturo deve essere ‘lavorato’ da un enzima prima di arrivare alla trasformazione completa in virus infettivo.

Briggs e il suo team stanno lavorando per produrre una risoluzione maggiore sulla struttura del virus ed i suoi processi di costruzione, per essere d’aiuto successivamente a mirate azioni farmacologiche.

La tomografia crioelettronica è una tecnica con la quale un campione viene immediatamente congelato nel suo stato naturale e successivamente esaminato con un microscopio elettronico. Le immagini sono tratte da diverse direzioni e montate in una precisa ricostruzione 3D computerizzata.


European Molecular Biology Laboratory