Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

More than a machine

21.11.2012
Ribosome regulates viral protein synthesis, revealing potential therapeutic target

Viruses can be elusive quarry. RNA viruses are particularly adept at defeating antiviral drugs because they are so inaccurate in making copies of themselves. With at least one error in every genome they copy, viral genomes are moving targets for antiviral drugs, creating resistant mutants as they multiply. In the best-known example of success against retroviruses, it takes multiple-drug cocktails to corner HIV and narrow its escape route.

Rather than target RNA viruses themselves, aiming at the host cells they invade could hold promise, but any such strategy would have to be harmless to the host. Now, a surprising discovery made in ribosomes may point the way to fighting fatal viral infections such as rabies.

Results were published online November 19 in Proceedings of the National Academy of Sciences.

The ribosome has traditionally been viewed as the cell's molecular machine, automatically chugging along, synthesizing proteins the cell needs to carry out the functions of life. But Amy Lee, a former graduate student in the program of virology, and Sean Whelan, HMS professor of microbiology and immunobiology, now say the ribosome appears to take a more active role, regulating the translation of specific proteins and ultimately how some viruses replicate.

The researchers were studying differences between how viruses and the host cells they infect carry out the process of translating messenger RNAs (mRNAs) into proteins. Focusing on protein components found on the surface of the ribosome, they discovered a protein that some viruses depend on to make other proteins, but that the vast majority of cellular mRNAs do not need.

Called rpL40, this ribosomal protein could represent a target for potential treatments; blocking it would disable certain viruses while leaving normal cells largely unaffected.

"Because certain viruses are very sensitive to the presence and absence of these ribosomal proteins, it might be a useful way for us to think about targeting ribosomes for therapeutic purposes from an antiviral standpoint," said Whelan. "This is a way to think about interfering with rabies virus infection. There are no therapeutics for rabies infection."

The team screened protein constituents of the ribosome to see which ones might be involved in specialized protein synthesis. Studying the vesicular stomatitis virus, a rhabdovirus in the same family as the rabies virus, they found that its mRNAs depended on rpL40 but only 7 percent of host-cellular mRNAs did. Some of the cellular mRNAs that depend upon rpL40 were stress response genes.

Experiments in yeast and human cells revealed that a class of viruses, which includes rabies and measles, depended on rpL40 for replication.

"This work reveals that the ribosome is not just an automatic molecular machine but instead also acts as a translational regulator," said first author Amy Lee, who is now a post-doctoral researcher at the University of California, Berkeley.

The concept of targeting cellular functions such as protein synthesis for antiviral therapies is being explored by a number of research groups, but there are no drugs based on this.

"We think the principle is bigger than just this single protein," Whelan said. "Viruses have an uncanny way of teaching us new biology all the time."

David Cameron | EurekAlert!
Further information:
http://www.hms.harvard.edu

More articles from Life Sciences:

nachricht What the world's tiniest 'monster truck' reveals
23.08.2017 | American Chemical Society

nachricht Treating arthritis with algae
23.08.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

All articles from Life Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spot auf die Maschinerie des Lebens

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die Sonne: Motor des Erdklimas

23.08.2017 | Physik Astronomie

Entfesselte Magnetkraft

23.08.2017 | Physik Astronomie