Hoppa direkt till innehållet
printicon

Marta Bally

Interaktioner mellan virus och cellmembran.

Förståelse för de mekanismer som viruspartiklar använder för att känna igen, diffundera på och korsa cellytan är av central betydelse för utvecklingen av nya antivirala terapier, och för utveckling av nya, terapeutiska virus-baserade vektorer samt för utveckling av nya diagnostiska verktyg.

Virus är små sjukdomsalstrande partiklar som tar över värdceller för förökning och spridning till andra celler och andra värdar. Virus livscykel både börjar och slutar med interaktioner mellan cellytan och virus. Inkommande virus invaderar en frisk cell via dess cellyta. Efter förökning så lämnar nyproducerade virus den infekterade cellen vid dess yta. Interaktionerna mellan virus och cellytan (plasmamembranet) är komplexa dynamiska processer som kräver en serie av finjusterade biomolekylära igenkänningsmekanismer. Virusinträde är till exempel en flerstegsprocess som kräver att virus först passerar via det täta kolhydratlager (glykokalyx) som omger nästan alla celler. Därefter binder virus till cellmembranet och förflyttas till en  ingångspunkt. Virus tar sig sedan in i cellen via olika mekanismer såsom endocytos, eller via fusion mellan virus membran och plasmamembranet.   De tidiga interaktionerna mellan virus och plasmamembran är viktiga för effektivt inträde och förökning, men de sena interaktionerna mellan nyproducerade virus och plasmamembranet är lika viktiga eftersom nyproducerade virus måste kunna lämna den infekterade cellen på ett effektivt sätt, och inte fastna vid dess yta Dessa biomolekylära interaktioner  är mer eller mindre specifika och moduleras ytterligare genom upprättandet av flera bindningar mellan viruspartikeln och cellytan (multivalens).

I vår forskning vill vi dels identifiera de enskilda biomolekylerna som är involverade i virusmembraninteraktioner och få ökad förstå hur dessa biomolekyler samverkar genom multivalens för att finjustera de olika processerna som leder till virus inträde i eller utträde från cellen. För detta använder min grupp ett tvärvetenskapligt tillvägagångssätt som kombinerar traditionella cellstudier som används inom virologi, med avancerade biofysiska metoder. Vi arbetar med minimala modeller av cellmembranet för att studera processer som sker  vid cellytan, på ett högt kontrollerat sätt. In vitro-modeller av cellytan är modellsystem vars komposition kan finjusteras för att studera specifika interaktioner med stor precision; vidare är de kompatibla med många olika ytkänsliga analytiska tekniker. Dessutom utför vi single particle tracking av viruspartiklar i mikroskopiexperiment med levande celler. Den här metoden möjliggör undersökning av interaktioner i en komplex miljö innehållande naturliga komponenter och ger fysiologisk återkoppling om interaktioner som äger rum vid cellytan. Med hjälp av avancerad mikroskopi analyserar och kvantifierar vi bindningskinetiken och diffusionsbeteendet hos enskilda virus. Genom att använda force spectroscopy på sådana system kan vi även karakterisera bindningsstyrka och det exakta antalet bildade virus-cellkontakter.

Hittills har min grupp huvudsakligen arbetat med glykosaminoglykan (GAG) -bindande virus (särskilt herpes simplexvirus), med syfte att belysa de mekanismer genom vilka virus binder till och frisätts från cellytan och där kolhydrater moduleras, samtde processer varmed virus transporteras genom dett GAG-rika glykokalyx-lagret utan att fastna. . Vi fokuserar specifikt på hur glykaner på viruspartikeln och på cellytan, och sulfateringsgraden hos dessa glykaner reglerar virus inträde och utträde.

Förståelse för de mekanismer som viruspartiklar använder för att känna igen, diffundera på och korsa cellytan är av central betydelse för utvecklingen av nya antivirala terapier, och för utveckling av nya, terapeutiska virus-baserade vektorer samt för utveckling av nya diagnostiska verktyg.
 
 

Projektansvarig

Marta Bally
Biträdande universitetslektor, övrig/annan befattning
E-post
E-post