Nel processo di replicazione dei virus influenzali, la proteina M2 svolge un ruolo cruciale. Essendo un poro virionica protone-selettivo, la proteina M2 si trova nell'involucro virale del virus dell'influenza A. Questo canale è un omotetramero composto da quattro unità M2 identiche e viene attivato in un ambiente a basso pH.
La proteina M2 può formare pori attraverso una struttura elicoidale stabilizzata da legami disolfuro. Questa caratteristica le consente di condurre efficacemente i protoni.
L'unità proteica M2 del virus dell'influenza A è costituita da 97 residui di aminoacidi ed è divisa in tre parti: il dominio N-terminale esterno, il segmento transmembrana e il dominio C-terminale interno. Il segmento transmembrana forma il poro del canale ionico ed è fondamentale per la conduzione degli ioni idrogeno. Importanti residui di aminoacidi come His37 (sensore pH) e Trp41 (gate) svolgono un ruolo importante in questo processo.
Il canale M2 è altamente selettivo per i protoni e il suo funzionamento dipende da un ambiente a basso pH. Il residuo aminoacidico His37 è responsabile di questa selettività protonica e della funzione di regolazione del pH. Quando His37 viene sostituito da altri aminoacidi, l'attività protone-selettiva viene persa e il canale può trasportare ioni sodio e potassio.
La proteina del canale M2 è un componente importante dell'involucro virale e può formare un canale di conduzione protonica altamente selettivo e regolato dal pH. Mantiene il pH durante l'ingresso del virus nelle cellule ospiti e nella membrana delle cellule infette.
Il farmaco anti-influenzale amentadina è un farmaco che blocca specificamente il canale M2 H+ legandosi all'interno del canale, impedisce la normale conduzione dei protoni. Nel corso del tempo, il virus sviluppa resistenza a questi farmaci, il che significa che i trattamenti attuali devono affrontare nuove sfide.
I virus dell'influenza B e dell'influenza C codificano anche le proteine BM2 e CM2 con funzioni simili. Sebbene non siano molto simili a M2 nella sequenza, presentano somiglianze nella struttura e nel meccanismo.
In particolare, BM2 è completamente insensibile all'amantadina e alla rimantadina, il che dimostra l'unicità evolutiva del virus dell'influenza B.
Il funzionamento della proteina M2 mostra come il canale cambia in circostanze specifiche per facilitare il ciclo di vita del virus dell'influenza e come infetta il suo ospite. Comprendere questi processi non è importante solo per la ricerca virologica, ma aiuta anche a sviluppare nuovi trattamenti antivirali. Nella ricerca futura, di fronte a queste sfide, come possiamo interpretare in modo completo la diversità e l'adattabilità dei virus?