नए अध्ययन से पता चलता है कि कैसे फ्लू वायरस अपनी संख्या बढ़ाने के लिए मानव कोशिकाओं पर कब्जा कर लेता है

वाशिंगटन (यूएस), 20 जुलाई (एएनआई): ईएमबीएल हैम्बर्ग के शोधकर्ताओं और उनके सहयोगियों ने पहली बार मैप किया है कि कैसे इन्फ्लूएंजा ए वायरस बरकरार कोशिकाओं के अंदर वायरस-होस्ट प्रोटीन इंटरैक्शन को ट्रैक करके संक्रमित मानव कोशिकाओं को सीधे रीवायर करता है।

नेचर माइक्रोबायोलॉजी में प्रकाशित, सहकर्मी-समीक्षा अध्ययन इस बात की अभूतपूर्व संरचनात्मक अंतर्दृष्टि प्रदान करता है कि वायरस सेलुलर मशीनरी को कैसे हाईजैक करता है, एक सफलता जो बेहतर फ्लू दवाओं और टीकों के विकास का समर्थन कर सकती है।

मौसमी इन्फ्लूएंजा के कारण हर साल दुनिया भर में 650,000 मौतें होती हैं और अनुमानित 3-5 मिलियन लोग गंभीर बीमारी का शिकार होते हैं। इन्फ्लुएंजा ए 1918 के स्पैनिश फ्लू सहित कई महामारियों के लिए भी जिम्मेदार रहा है।

ईएमबीएल हैम्बर्ग, लीबनिज़ रिसर्च इंस्टीट्यूट फॉर मॉलिक्यूलर फार्माकोलॉजी (एफएमपी), चैरिटे – यूनिवर्सिटैट्समेडिज़िन बर्लिन और अन्य सहयोगियों की शोध टीम ने संक्रमित मानव कोशिकाओं के अंदर सीधे प्रोटीन इंटरैक्शन का निरीक्षण करने के लिए एक अनुकूलित प्रयोगात्मक वर्कफ़्लो का उपयोग किया।

शोधकर्ताओं के अनुसार, यह अक्षुण्ण इन्फ्लूएंजा-संक्रमित कोशिकाओं के अंदर प्रत्यक्ष वायरस-मेजबान प्रोटीन संपर्कों का पहला बड़े पैमाने पर नक्शा है जिसमें पर्याप्त संरचनात्मक विवरण है कि प्रोटीन एक साथ कैसे फिट होते हैं।

ईएमबीएल हैम्बर्ग और सेंटर फॉर स्ट्रक्चरल सिस्टम्स बायोलॉजी (सीएसएसबी) के ग्रुप लीडर जान कोसिंस्की ने कहा, “हमारा काम उनके मूल संदर्भ में और संरचनात्मक अंतर्दृष्टि के साथ फ्लू-होस्ट इंटरैक्शन का अध्ययन करने का एक नया तरीका प्रदान करता है।” उन्होंने कहा, “वर्तमान परिणाम संक्रमण के दौरान एक पल का स्नैपशॉट हैं, और यह पूरे संक्रमण चक्र में फ्लू-होस्ट इंटरैक्शन का अध्ययन करने का द्वार खोलता है।”

शोधकर्ताओं ने क्रॉस-लिंकिंग मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एक्सएल-एमएस) के एक विशेष संस्करण को नियोजित किया, जो विशेष रूप से वायरस से संक्रमित कोशिकाओं के लिए अनुकूलित है, जिससे उन्हें अल्पकालिक और स्थान-विशिष्ट प्रोटीन इंटरैक्शन को पकड़ने की अनुमति मिलती है जो पिछले तरीकों से अक्सर छूट जाते हैं।

“एक्सएल-एमएस हमें संक्रमित अक्षुण्ण कोशिकाओं में सीधे प्रोटीन-प्रोटीन इंटरैक्शन को पकड़ने की अनुमति देता है, साथ ही यह संरचनात्मक जानकारी भी प्रदान करता है कि ये इंटरैक्शन कैसे हो रहे हैं,” बोरिस बोगडानोव, जो अब वायरोलॉजी संस्थान, चैरिटे – यूनिवर्सिटैट्समेडिज़िन बर्लिन में एक जूनियर रिसर्च ग्रुप लीडर हैं, ने बताया, “यह हमें वायरस और मानव कोशिका के बीच इंटरफेस में अंतर्दृष्टि देता है और संरचनात्मक मॉडलिंग के माध्यम से, भविष्य के फार्मास्युटिकल हस्तक्षेपों के लिए कार्रवाई योग्य लक्ष्यों की पहचान करने में मदद कर सकता है।”

टीम ने एक्सएल-एमएस डेटा को अल्फाफोल्ड के एक संशोधित संस्करण, प्रोटीन संरचना भविष्यवाणी एल्गोरिदम के साथ जोड़ा, ताकि यह पता लगाया जा सके कि वायरल और मानव प्रोटीन शारीरिक रूप से कैसे बातचीत करते हैं।

कोसिंस्की ने कहा, “संशोधित अल्फ़ाफोल्ड दृष्टिकोण का मुख्य लाभ यह है कि इसने हमें अपने प्रयोगात्मक क्रॉस-लिंकिंग डेटा को सीधे संरचनात्मक मॉडलिंग में फीड करने की अनुमति दी है।”

अध्ययन ने दो प्रमुख तरीकों की पहचान की जिसमें इन्फ्लूएंजा ए मेजबान कोशिकाओं को नियंत्रित करता है। शोधकर्ताओं ने पता लगाया कि वायरल सतह प्रोटीन हेमाग्लगुटिनिन कोशिका के परिवहन और प्रसंस्करण प्रणाली के माध्यम से कैसे चलता है, जिससे मेजबान प्रोटीन का पता चलता है जो संक्रमण के दौरान इस आवश्यक प्रोटीन को मोड़ने और संशोधित करने में वायरस की सहायता करता है।

शोधकर्ताओं ने यह भी पाया कि इन्फ्लूएंजा ए संक्रमण पैरास्पेकल्स का कारण बनता है – कोशिका नाभिक के अंदर छोटी बूंद जैसे डिब्बे, घुलने के लिए, आरएनए-बाध्यकारी प्रोटीन जारी करते हैं जिनका उपयोग वायरस दोहराने के लिए कर सकता है।

अध्ययन की पहली लेखिका और वर्तमान में ईटीएच ज्यूरिख में कार्यरत यूलिया कोटोवा ने कहा, “जिस चीज ने हमें सबसे ज्यादा आश्चर्यचकित किया, वह थी पैरास्पेकल्स।” उन्होंने आगे कहा, “हमारे द्वारा परीक्षण किए गए प्रत्येक कोशिका रेखा और प्रत्येक फ्लू स्ट्रेन में लगातार नाभिक में इन छोटे अंगों को घुलते हुए देखकर, हमें बताया गया कि यह संक्रमण का दुष्प्रभाव नहीं है – यह एक रणनीति हो सकती है।”

कोसिंस्की ने कहा, “वायरस के लिए दूसरा लाभ भी हो सकता है: कुछ सबूत बताते हैं कि पैरास्पेकल्स सेलुलर तनाव प्रतिक्रियाओं और एंटीवायरल जीन विनियमन में योगदान करते हैं, इसलिए उन्हें बाधित करने से सेल की रक्षा प्रतिक्रिया के कुछ हिस्से भी कमजोर हो सकते हैं।”

अध्ययन कई संस्थानों में साझा वैज्ञानिक बुनियादी ढांचे पर निर्भर करता है, जिसमें बर्लिन में चैरिटे में क्रॉस-लिंकिंग मास स्पेक्ट्रोमेट्री प्रयोग, ईएमबीएल प्रोटिओमिक्स कोर सुविधा में ग्लाइकोप्रोटिओमिक्स विश्लेषण, ईएमबीएल कंप्यूट क्लस्टर पर अल्फाफोल्ड मॉडलिंग और सीएसएसबी की उन्नत लाइट और फ्लोरेसेंस माइक्रोस्कोपी सुविधा में माइक्रोस्कोपी इमेजिंग शामिल है।

भविष्य को देखते हुए, शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि नया दृष्टिकोण इन्फ्लूएंजा से परे अन्य वायरस का अध्ययन करने के लिए लागू किया जा सकता है।

“हालांकि सटीक मेजबान कारक और तंत्र अक्सर वायरस से वायरस में भिन्न होते हैं, हम सोचते हैं कि हमारा समग्र दृष्टिकोण – संक्रमण के विशिष्ट चरणों में देशी वायरस-होस्ट इंटरैक्शन को मैप करने के लिए इन-सेल क्रॉस-लिंकिंग, संरचनात्मक मॉडलिंग और लक्षित सेल-बायोलॉजी फॉलो-अप का संयोजन – मोटे तौर पर लागू रहता है,” कोसिंस्की ने कहा।

बोगडानो ने कहा, “हालांकि इस अध्ययन ने प्रयोगशाला-अनुकूलित तनाव पर ध्यान केंद्रित किया है, यह अध्ययन H5N1 जैसे संभावित महामारी प्रासंगिकता वाले वायरस के लिए पद्धति को लागू करने और मानव कोशिकाओं में उनके गुणन का समर्थन करने वाले इंटरेक्शन नेटवर्क को उजागर करने के लिए आधार तैयार करता है।” (एएनआई)

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