De neuraminidase van het influenzavirus
het influenzavirusdeeltje bestaat uit het virale RNA-genoom verpakt in een lipidenmembraan (geïllustreerd). Het membraan, of envelop, bevat drie verschillende soorten virale proteã nen. Het hemagglutininemolecuul (ha, blauw) hecht zich aan celreceptoren en stelt het proces van virusingang in cellen in werking. Ik heb geschreven over de HA en zijn functie tijdens infectie (artikel één en twee) maar niet over de neuraminidase (NA, rood) of M2 (paars) eiwitten. Laten we eerst NA aanpakken.
een belangrijke functie van het na-eiwit is het verwijderen van siaalzuur uit glycoproteïnen. Siaalzuur is aanwezig op veel celoppervlakte-eiwitten en op de virale glycoproteïnen; het is de celreceptor waaraan het influenzavirus zich via het Ha-eiwit hecht. De sialic zuren op HA en NA worden verwijderd aangezien de proteã nen aan de celoppervlakte door de secretory weg bewegen. Pas vrijgegeven virusdeeltjes kunnen nog potentieel aggregeren door binding van een HA aan siaalzuur aanwezig op het celoppervlak. Jaren geleden toonde Peter Palese aan dat het influenzavirus aggregaten vormt aan het celoppervlak wanneer de virale neuraminidase geïnactiveerd wordt. De NA is daarom een enzym dat essentieel is voor de afgifte van nieuwe virusdeeltjes van het oppervlak van een geïnfecteerde cel.
het NA-eiwit werkt ook tijdens het binnendringen van het virus in de luchtwegen. De epitheliale cellen van de luchtwegen baden in slijm, een complexe beschermende coating die veel siaalzuurhoudende glycoproteïnen bevat. Wanneer influenza virionen de luchtwegen binnenkomen, worden ze gevangen in slijm waar ze sialic zuren binden. Deze interactie zou verhinderen dat de virussen zich aan een gevoelige cel binden ware het niet voor de actie van het eiwit NA dat sialic zuren van glycoproteïnen splijt. Wanneer het virusdeeltje een cel ontmoet, bindt het de sialic zuur-bevattende receptor en snel in de cel wordt genomen alvorens de proteã ne NA het koolhydraat van de celoppervlakte kan splijten.
de essentiële aard van de NA voor de virusproductie is benut om nieuwe geneesmiddelen te ontwikkelen die het vrijkomen van virussen kunnen remmen. Zowel Tamiflu (Oseltamivir) als Relenza (Zanamivir) zijn structurele nabootsingen van siaalzuur die stevig binden in de actieve plaats van het na-enzym. Wanneer gebonden aan drug, kan NA sialic zuren van de celoppervlakte niet verwijderen, en bijgevolg nieuw samengesteld virus blijft geà mmobiliseerd. Het resultaat is een remming van virusinfectie omdat virionen zich niet van de ene cel naar de andere kunnen verspreiden.
dit artikel maakt deel uit van Influenza 101, een reeks berichten over de biologie en pathogenese van het influenzavirus.