La neuraminidasi del virus dell’influenza
La particella del virus dell’influenza è costituita dal genoma dell’RNA virale avvolto in una membrana lipidica (illustrato). La membrana, o busta, contiene tre diversi tipi di proteine virali. La molecola di emoagglutinina (HA, blu) si attacca ai recettori cellulari e avvia il processo di ingresso del virus nelle cellule. Ho scritto sull’HA e sulla sua funzione durante l’infezione (articolo uno e due) ma non sulle proteine neuraminidasi (NA, rosso) o M2 (viola). Facciamo prima affrontare NA.
Una funzione importante della proteina NA è quella di rimuovere l’acido sialico dalle glicoproteine. L’acido sialico è presente su molte proteine della superficie cellulare e sulle glicoproteine virali; è il recettore cellulare a cui il virus dell’influenza si attacca tramite la proteina HA. Gli acidi sialici su HA e NA vengono rimossi mentre le proteine si spostano sulla superficie cellulare attraverso la via secretoria. Le particelle virali appena rilasciate possono ancora potenzialmente aggregarsi legando un HA all’acido sialico presente sulla superficie cellulare. Anni fa Peter Palese ha dimostrato che il virus dell’influenza forma aggregati sulla superficie cellulare quando la neuraminidasi virale viene inattivata. Il NA è quindi un enzima essenziale per il rilascio di particelle virali progenie dalla superficie di una cellula infetta.
La proteina NA funziona anche durante l’ingresso del virus nel tratto respiratorio. Le cellule epiteliali delle vie respiratorie sono bagnate dal muco, un rivestimento protettivo complesso che contiene molte glicoproteine contenenti acido sialico. Quando i virioni influenzali entrano nel tratto respiratorio, sono intrappolati nel muco dove legano gli acidi sialici. Questa interazione impedirebbe ai virus di legarsi a una cellula suscettibile se non fosse per l’azione della proteina NA che scinde gli acidi sialici dalle glicoproteine. Quando la particella virale incontra una cellula, lega il recettore contenente acido sialico e viene rapidamente presa nella cellula prima che la proteina NA possa scindere il carboidrato dalla superficie cellulare.
La natura essenziale della NA per la produzione di virus è stata sfruttata per sviluppare nuovi farmaci progettati per inibire il rilascio virale. Sia Tamiflu (Oseltamivir) che Relenza (Zanamivir) sono imitazioni strutturali dell’acido sialico che si legano strettamente nel sito attivo dell’enzima NA. Quando legato alla droga, il NA non può rimuovere gli acidi sialici dalla superficie cellulare, e di conseguenza il virus di nuova sintesi rimane immobilizzato. Il risultato è un’inibizione dell’infezione da virus perché i virioni non possono diffondersi da una cellula all’altra.
Questo articolo fa parte di Influenza 101, una serie di post sulla biologia e la patogenesi del virus dell’influenza.