Molecola del Mese
di David S. Goodsell
trad Mauro Tonellato
Neuraminidasi dell'influenza


Neuraminidasi dell'influenza

Il virus dell'influenza cambia continuamente da un anno all'altro e ogni dieci anni circa compare un nuovo ceppo particolarmente pericoloso che mette a rischio la salute pubblica mondiale. Quest'anno è comparso il nuovo ceppo di influenza H1N1 conosciuto come influenza suina. La sigla H1N1 si riferisce alle due molecole che coprono la superficie del virus: H emoagglutinina e N neuraminidasi. Insieme queste due molecole controllano l'infettività del virus.
L'emoagglutinina (Molecola del mese di aprile 2006) svolge un ruolo determinante quando il virus si avvicina alla cellula legandosi alle catene di polisaccaride sulla superficie cellulare e poi iniettando il DNA virale nella cellula.
La neuraminidasi, d'altra parte, entra in gioco quando il virus abbandona la cellula infettata. Assicura che il virus non resti legato ai polisaccaridi della superficie tagliando le loro catene.

Tagliare gli zuccheri
La neuraminidasi, mostrata qui in alto dal file PDB 1nn2, è formata da quattro subunità identiche disposte a quadrato. Normalmente è legata alla superficie del virus con un lungo braccio proteico, non mostrato. I siti attivi si trovano in profondi avvallamenti della superficie in alto, si legano alle catene di polisaccaridi cellulari e ne tagliano gli zuccheri terminali. La superficie della neuraminidasi ha legate alcune catene di polisaccaridi che, nella struttura in alto, si vedono estendersi verso l'alto e verso il basso e sono simili alle catene di polisaccaridi presenti sulle proteine di superficie delle nostre cellule.

Maiali e persone
Come l'emoagglutinina, la neuramminidasi può esistere in una varietà di sottotipi che hanno sigle N1-N9. Questi sottotipi vengono definiti in base alla loro interazione con gli anticorpi: tutte le varianti di uno stesso sottotipo vengono neutralizzati dallo stesso tipo di anticorpi. Questi sottotipi sono una delle cause della continua agressività dell'influenza. Alcuni sottotipi possono infettare le persone, altri infettano gli uccelli ed altri ancora possono attaccare i maiali e altri mammiferi. Quando virus diversi infettano uno stesso organismo, i vari sottotipi si possono mescolare e combinare tra loro in modo diverso dando luogo a nuove combinazioni casuali che occasionalmente si possono rivelare particolarmente pericolose o addirittura mortali.

Combattere l'influenza
Due sono i farmaci più efficaci attualmente in uso per combattere l'influenza: zanamivir (Relenza) e oseltamivir (Tamiflu). Questi farmaci sono stati scoperti usando strutture cristalline prese dagli archivi PDB. Studiando il legame di varie molecole con il sito attivo della neuraminidasi, i ricercatori sono riusciti a progettare nuovi farmaci che imitano i substrati naturali dell'enzima. Queste molecole si legano fortemente nel sito attivo e ne bloccano l'azione che è indispensabile per il rilascio del virus dalla membrana cellulare.
Qui sono mostrate due strutture di questi farmaci.
Al centro, file PDB 3b7e, è mostrato zanamivir (blu) legato alla neuraminidasi del virus dell'influenza spagnola che ha causato una pandemia nel 1918.
In basso, file PDB 2hu4, è mostrato oseltamivir (blu) legato alla neuraminidasi del virus dell'influenza aviaria.



 



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