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La strategia di fuga del virus dell'influenza: in che modo M2 aiuta il virus a entrare nelle cellule?
Il virus dell'influenza A è un virus altamente contagioso che spesso causa l'influenza stagionale. La proteina M2 al suo interno è una struttura importante che consente al virus di invadere efficacemente le cellule ospiti, consentendo la conduzione protonica. Il meccanismo di funzionamento di M2 non è solo cruciale per la sopravvivenza del virus, ma potrebbe anche fornire indizi essenziali per sviluppare nuovi farmaci antivirali.
Struttura e funzione della proteina M2
La proteina M2 è una viroporina selettiva per i protoni nell'involucro del virus dell'influenza A. La sua struttura è composta da quattro unità M2 identiche, ciascuna delle quali contiene 97 residui di amminoacidi. Questi amminoacidi sono divisi in tre parti:
- Regione N-terminale extracellulare (1°-23 aminoacidi)
- Regione transmembrana (amminoacidi 24-46)
- Regione C-terminale intracellulare (amminoacidi 47-97)
"La proteina del canale M2, in quanto componente importante dell'involucro virale, può formare un canale di conduzione protonica altamente selettivo e regolato dal pH."
Attraverso questo canale, il virus è in grado di mantenere il pH del suo ambiente interno durante l'ingresso nella cellula ospite. Quando il virus entra nella cellula ospite attraverso l'endocitosi mediata dal recettore, l'acidificazione dell'endosoma attiva il canale M2, che consente ai protoni di entrare nel nucleo virale e creare condizioni favorevoli per la replicazione virale.
Conduzione e selettività dei protoni
La selettività della proteina M2 dipende in larga misura dal suo residuo costituente istidina (His37), che mostra una capacità di conduzione protonica superiore in un ambiente a basso pH. Quando His37 viene sostituito da altri amminoacidi, l'attività selettiva dei protoni scompare e il mutante M2 può trasportare ioni sodio e potassio. Ciò ha attirato maggiore attenzione sul ruolo chiave della proteina M2 nel mantenimento dell'ambiente intracellulare della cellula ospite."Il canale M2 può attivare efficacemente il percorso dell'inflammasoma NLRP3, svolgendo così un ruolo importante nell'immunità antivirale."
Questi risultati supportano il ruolo fondamentale della struttura e della funzione del canale M2 nel ciclo di vita di diversi virus e raccomandano strategie terapeutiche mirate a M2.
Inibizione e resistenza ai farmaci
Attualmente, il farmaco antinfluenzale amantadina è un noto bloccante specifico del canale protonico M2. Il farmaco impedisce al virus di espandersi legandosi al poro centrale di M2 e bloccandolo. Tuttavia, i virus dell'influenza A hanno sviluppato una resistenza diffusa a questo farmaco; le varianti di resistenza associate in particolare alla mutazione S31N sono molto diffuse nei virus circolanti.
"A partire da giugno 2021, il CDC statunitense non raccomanda più l'uso di amantadina e dei suoi derivati."
Proteina M2 dei virus dell'influenza B e C
Anche i virus dell'influenza B e C codificano proteine con funzioni simili, chiamate rispettivamente BM2 e CM2. Sebbene abbiano poca somiglianza nella sequenza, la loro struttura e il loro meccanismo sono simili. La capacità di conduzione protonica della proteina BM2 è simile a quella della proteina M2 dell'influenza A, ma è completamente insensibile all'amantadina e ai suoi derivati.
ConclusioneStudiando la proteina M2, comprendiamo meglio il modo in cui questo canale aiuta il virus dell'influenza a entrare nelle cellule. Le proprietà uniche della proteina M2 la rendono un obiettivo importante per la scoperta di nuove terapie antivirali. Di fronte alla continua evoluzione del virus dell'influenza, possiamo trovare modi efficaci per combattere questo pericoloso agente patogeno?
