Influência da temperatura na mudança conformacional da proteína e do vírus Zika e suas consequências na infectividade viral

Abstract

A proteína do envelope (E) é responsável pela entrada de flavivírus na célula, sendo um determinante importante no processo infeccioso, apresentando três domínios (DI, DII e DIII). A proteína E de vários flavivírus pode sofrer deformações conformacionais. Em alguns casos, como na Dengue 2, essas mudanças estruturais são capazes de tornar as células de mamíferos mais propensas à infecção. Por estas razões, analisamos como a temperatura pode influenciar a conformação de ZIKENV, com o objetivo de descrever movimentos coletivos em larga escala que têm o potencial de impactar a funcionalidade da proteína e, conseqüentemente, a infectividade do vírus. Foram simuladas in silico quatro temperaturas diferentes (4°C, 27°C, 37°C e 45°C) utilizando a técnica de dinâmica acelerada que permite o estudo de movimentos em grande escala. Foi possível descrever movimentos em larga escala correspondentes à dobra de DIII sobre DI e DII e dois laços adjacentes ao circuito de fusão, permitindo a exposição do mesmo. Os resíduos K84, M151, I152 e V255 foram identificados como essenciais nas deformações estruturais descritas, auxiliando na desestabilização da forma dimérica de ZIKENV. Essas mudanças são específicas na transição de 27°C para 37°C, o que imita a passagem do vírus do invertebrado para o hospedeiro vertebrado. Também caracterizou-se que a conformação preferencial da proteína E do vírus Zika é dobrada e mais compacta do que a estrutura preferencial a 27°C, apresentando a estruturação de um laço próximo ao laço de fusão da proteína como uma folha beta. A caracterização dessas preferências conformacionais tem um impacto direto no desenvolvimento de drogas e vacinas, uma vez que os locais expostos variam de acordo com a temperatura. Este trabalho elucida diferenças importantes nas conformações adotadas a essas temperaturas e pode servir de guia no desenvolvimento de medicamentos e vacinas.