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La misteriosa función de la proteína M2: ¿Por qué es clave para la supervivencia del virus de la gripe?
La proteína M2 juega un papel indispensable en la supervivencia del virus de la gripe. Como canal de protones selectivo, no sólo es un componente de la envoltura del virus de la influenza A, sino también la clave para la replicación viral. Cuando el canal M2 está activo en un entorno de pH bajo, permite que los iones H+ fluyan libremente entre el interior y el exterior del virus, lo que afecta la capacidad del virus para invadir y reproducirse.
Análisis estructuralLa proteína M2, con su estructura y función únicas, es la piedra angular de la supervivencia del virus de la influenza A. Su estructura contiene cuatro unidades idénticas y está estabilizada por dos enlaces disulfuro, lo que demuestra la importancia de su activación a pH bajo.
Cada unidad de la proteína M2 consta de 97 residuos de aminoácidos y se divide en tres partes principales: una región N-terminal fuera de la célula, una región transmembrana y una región C-terminal dentro de la célula. El segmento transmembrana forma un canal selectivo y sus residuos clave His37 y Trp41 juegan un papel clave en la regulación de la entrada y el flujo de protones.
Los estudios han demostrado que His37 no sólo es un sensor de pH, sino que también juega un papel importante en la selectividad de los canales de protones.
Cabe mencionar que la proteína M2 es el objetivo de medicamentos contra el virus de la influenza como la amentadina y sus derivados. Estos medicamentos se unen a la proteína M2, bloqueando la entrada de protones, lo que afecta el proceso de desprotección del virus y evitando que ingrese con éxito a la célula huésped.
Conductividad y selectividad de protones
Los canales M2 son altamente selectivos en su conductividad de protones y solo pueden activarse en condiciones de pH bajo. La presencia de His37 es fundamentalmente responsable de la selectividad del canal por los protones, sin embargo, cuando se muta 05189H37, el canal pierde su selectividad y es capaz incluso de transportar otros cationes.
Funciones y roles del M2Un estudio señaló que el mecanismo de conducción de protones a través del canal M2 implica la formación de una red de enlaces de hidrógeno entre la His37 y las moléculas de agua en el canal. Esta estructura regula el flujo direccional de protones.
La proteína M2 no sólo es un componente básico de la envoltura viral, sino que también juega un papel clave en el proceso de invasión del virus al huésped. Dentro de la célula huésped, M2 mantiene además la estabilidad del pH de la envoltura y promueve el proceso de maduración del virus.
Cuando el virus entra en la célula huésped a través de la endocitosis mediada por receptores, el proceso de acidificación del endosoma activará el canal M2, promoviendo así la entrada de protones. Este proceso conduce finalmente a la disociación del complejo de M1 y ARN viral. , liberando el virus El genoma entra en el citoplasma y comienza la replicación viral.
Resistencia a fármacos y mecanismos de inhibición
Aunque la amantadina tiene un efecto inhibidor específico sobre los canales M2, los virus de la influenza aún adquieren resistencia a través de una mutación selectiva. El estudio encontró que la mutación de resistencia más común ocurrió en la región transmembrana de M2, lo que resultó en un aumento significativo de la resistencia del virus de la influenza A a la amantadina.
Proteína M2 de los virus de la influenza B y CA partir de 2021, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de EE. UU. informan que muchas cepas del virus de la influenza A circulantes han desarrollado una resistencia generalizada a la amentadina existente y sus derivados.
Además del virus de la influenza A, los virus de la influenza B y C también tienen proteínas M2 con funciones similares, llamadas BM2 y CM2, respectivamente. Aunque no son similares a la influenza A M2 en secuencia, muestran mecanismos de conducción de protones similares en estructura y función.
BM2 tiene una mayor actividad de canal que AM2, pero no responde en absoluto a la amentadina y sus derivados, lo que hace más difícil encontrar estrategias terapéuticas efectivas dirigidas a BM2.
El CM2 puede desempeñar un papel en el empaquetamiento del genoma, regular el pH intracelular y también puede reemplazar al M2 de la influenza A hasta cierto punto, lo que demuestra su importancia en la supervivencia de los virus de la influenza.
En resumen, la proteína M2 es uno de los componentes clave para la supervivencia del virus de la gripe. La investigación sobre su estructura, función y resistencia a los fármacos no sólo ayuda a entender la biología del virus, sino que también es crucial para el desarrollo de nuevas medicamentos antivirales. A medida que el virus continúa evolucionando, ¿podemos encontrar estrategias efectivas para combatir estas mutaciones?
