รายละเอียด

FB ไวรสจดขาว

 

ไวรัสก่อโรคจุดขาวในปลา เป็นเชื้อไวรัสที่สร้างผลกระทบกับปัญหาเศรษฐกิจสูงในปัจจุบัน เนื่องด้วยทำให้สัตว์จำพวกตระกูลปลาและกุ้งติดเชื้อเป็นจำนวนมากได้ง่ายและรวดเร็ว ซึ่งทำให้สัตว์เหล่านั้นตายส่งผลกระทบกับระบบนิเวศวิทยา หรือระบบเศรษฐกิจได้ ดังนั้นการศึกษาเข้าใจกระบวนการเชิงโมเลกุลของการติดเชื้อไวรัสจึงมีความสำคัญมากเพื่อพัฒนายาต้านไวรัสและควบคุมการแพร่ระบาดในอนาคต

จากการศึกษาที่ผ่านมา พบว่า VP37 เป็นโปรตีนส่วนห่อหุ้มที่ผลิตโดยดีเอ็นเอของเชื้อไวรัสก่อโรคจุดขาว ซึ่งมีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของเชื้อไวรัส ทำหน้าที่ห่อหุ้มดีเอ็นเอของเชื้อ และเป็นตัวเกาะจับกับเซลล์ของโฮสต์ ทำให้สามารถแพร่ขยายพันธุ์เชื้อในตัวโฮสต์ได้ โดยในส่วนปลายของลำดับอะมิโนของ VP37 ที่เรียกว่าโดเมน C-terminal มีหน้าที่สำคัญในการจับกับโมเลกุลเซลล์เม็ดเลือด และเฮพาริน (โมเลกุลช่วยป้องกันการแข็งตัวของเลือด) ในเซลล์กุ้ง ซึ่งการจับตัวนั้นสามารถถูกยับยั้งได้ด้วยโมเลกุลกลุ่มซัลเฟตที่เป็นประจุลบ เช่น sulphated galactan ผ่านการจับล็อคกับ C-terminal ทำให้ VP37 ไม่สามารถจับกับโมเลกุลเฮพารินได้ ทำให้เชื้อไวรัสไม่สามารถขยายพันธุ์ต่อได้

messageImage 1656403864982

ปลาที่เป็นโรคจุดขาว (จุดขาวตรงปลายลูกศร)

ในการศึกษาครั้งนี้ จึงได้สร้างภาพโครงสร้างสามมิติของโดเมน C-terminal ใน VP37 จากเชื้อไวรัสก่อโรคจุดขาว ด้วยเทคนิค Protein Crystallography จากแสงซินโครตรอน ทำให้เห็นตำแหน่งอะมิโนสำหรับการจับโมเลกุลซัลเฟตที่สำคัญคือ อาร์จินีน ณ ตำแหน่งที่ 213 (R213) และ ไลซีน ณ ตำแหน่งที่ 257 (K257) ของลำดับอะมิโนทั้งหมดของ VP37 ซึ่งต้องสงสัยว่าน่าจะเป็นอะมิโนที่สำคัญในการจับกับเซลล์ของโฮสต์ โดยอะมิโนกลุ่มนั้นมีอะตอมประจุบวก สามารถจับกับโมเลกุลประจุลบของสารเฮพาริน เพื่อให้เชื้อไวรัสแพร่ขยายพันธุ์ในร่างกายของสัตว์ติดเชื้อต่อไปได้

messageImage 1656403872304

โครงสร้างสามมิติของโดเมน C-terminal ใน VP37 จากเชื้อไวรัสก่อโรคจุดขาว 

ในงานวิจัยนี้จะทำการดัดแปลงอะมิโนสองตัวนั้นเป็นอะลานีนที่เป็นประจุกลาง เพื่อศึกษาดูปฏิกิริยาของการจับตัวของโปรตีน VP37 ที่ถูกดัดแปลงแล้ว มีการค้นพบว่า โปรตีนดัดแปลงแล้วไม่สามารถจับกับโมเลกุลเฮพาริน จึงเป็นการยืนยันว่าอะมิโน R213 และ K257 เป็นตำแหน่งอะมิโนที่สำคัญต่อการจับกับกลุ่มซัลเฟตของเฮพาริน ดังนั้นการศึกษาโครงสร้างของโปรตีน VP37 จะเป็นแนวทางในการพัฒนาสารต้านไวรัสในอนาคตได้

 

บทความโดย
จักรี์รดา อัตตรัถยา นักวิทยาศาสตร์ระบบลำเลียงแสง

 

ที่มา  Somsoros, W., Sangawa, T., Takebe, K., Attarataya, J., Wongprasert, K., Senapin, S., Rattanarojpong, T., Suzuki, M. & Khunrae, P. (2021). Crystal structure of the C-terminal domain of envelope protein VP37 from white spot syndrome virus reveals sulphate binding sites responsible for heparin binding. Journal of General Virology, 102(6). https://doi.org/10.1099/jgv.0.001611