Print

TS. Đồng Văn Quyền và nghiên cứu về vi-rút đậu mùa

Poxvirus là một nhóm các thành viên của họ virus poxviridae hay còn được gọi là virus gây bệnh đậu mùa. Nhân loại hẳn chưa quên những trận đại dịch kinh hoàng trong quá khứ, cướp đi sinh mạng của hàng triệu người trên thế giới mỗi năm do kẻ giết người dấu mặt này gây lên.
Sau những nỗ lực không biết mệt mỏi, năm 1997 Tổ chức y tế thế giới công bố đã kiểm soát và thanh toán được căn bệnh này trên toàn thế giới. Tuy nhiên kể từ sau sự kiện 11 tháng 9 năm 2001 ở Mỹ, nguy cơ về những vụ khủng bố sử dụng loại virus giết người này làm vú khí sinh học đã làm nóng lại mối lo ngại của các nước và sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới đối với lọai virus này.
Z-DNA & B-DNA

Những nghiên cứu trước đây trên chuột thực nghiệm đã cho biết virus Vaccinia – một loại virus thuộc họ poxiviridae - chỉ có thể gây bệnh và giết chết vật chủ khi chúng có thể tương tác với ADN có cấu trúc xoắn trái (Z-DNA) - DNA di truyền bình thường có cấu trúc xoắn phải. Sự tương tác này được thực hiện bởi một protein có tên là E3L của virus có tính bảo thủ cao giữa các loài thuộc họ poxviridae.

Trong nghiên cứu này Đồng Văn Quyền và các cộng sự tại phòng thí nghiệm Cấu trúc sinh học, trường Đại học Sungkyunkwan, Hàn quốc đã nghiên cứu động học quá trình tương tác của protein này từ 05 loại virus khác nhau với ADN xoắn trái (Z-DNA) sử dụng “phổ nguyên phát bề mặt” (Surface Plasmon Resonance). Nhóm tác giả đã cho thấy rằng các vùng Z-alpha (thuộc protein E3L) đều tương tác rất mạnh với Z-DNA.

Z-DNA là dạng cấu hình không bền vững và chỉ được tạo ra ở những điều kiện nhất định trong tế bào, vì vậy các tác giả đã đặt ra giả thuyết rằng protein E3L có thể gắn vào những trình tự B-DNA nhất định sau đó chuyển chúng thành Z-DNA. Để kiểm chứng giả thuyết này họ sử dụng phương pháp phổ ánh sáng phân cực vòng (circular dichroism – CD spectrum). Kết quả đo CD cho thấy khả năng chuyển B-DNA thành Z-DNA thay đổi rất khác nhau ở các protein khác nhau. Bằng việc tạo ra các đột biến và nghiên cứu ảnh hưởng của chúng đến hoạt tính tương tác của phân tử protein nghiên cứu, các tác giả đã chỉ ra một số acid amin trên phân tử protein đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển B-DNA sang Z-DNA và làm bền vững cấu trúc Z-DNA được tạo ra. Đáng chú ý, bằng việc gây đột biến các acid amin, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một protein từ không có khả năng thành một protein có khả năng chuyển B-DNA sang Z-DNA. Nghiên cứu này gợi ý rằng mỗi thành viên của họ virus gây bệnh đậu mùa cần khả năng tương tác với Z-DNA ở mỗi mức độ khác nhau để thích ứng và vượt qua hệ thống miễn dịch của các vật chủ khác nhau của chúng.

Kết quả của nghiên cứu này sẽ góp phần vào việc định hướng và tìm ra được các chất phân tử nhỏ (small molecule/drug) có khả năng ức chế sự tương tác giữa protein E3L của virus với Z-DNA và dẫn đến làm mất khả năng gây bệnh của virus gây bệnh đậu mùa. Việc tìm ra được loại thuốc điều trị mới này sẽ có ý nghĩa thiết thực, bổ sung cho việc dự phòng bệnh đậu mùa bằng vaccine-liệu pháp điều trị đôi khi gây lên những phản ứng phụ không mong muốn thậm chí dẫn đến tử vong ở những người mẫn cảm với vaccine, đặc biệt trong trường hợp đã nhiễm virus thì vaccine không còn khả năng bảo vệ người bệnh khỏi sự tấn công của virus.

Tiến Sỹ Đồng Văn Quyền (nhận bằng Tiến sỹ tháng 8 năm 2006) là cán bộ nghiên cứu thuộc phòng thí nghiệm Vi sinh phân tử, Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội, Viêt Nam. Nghiên cứu trên được TS. Quyền thực hiện khi làm nghiên cứu sinh tại phòng thí nghiệm Cấu trúc sinh học, Khoa Sinh học phân tử tế bào Trường Đại học Y Sungkyunkwan, Hàn quốc. TS. Quyền hiện đang làm thực tập sinh khoa học (sau Tiến sỹ) tại phòng thí nghiệm Vi khuẩn và Ký sinh trùng, thuộc Viện Thú y và Kiểm dịch quốc gia Hàn quốc. Quyền cũng là cựu sinh viên khoa Sinh học, Đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội (Khóa 38).

Tài liệu tham khảo:

Dong Van Quyen, Sung Chul Ha, Ky Lowenhaupt, Alexander Rich, Kyeong Kyu Kim, and Yang-Gyun Kim. Characterization of DNA-binding activity of Zα domains from poxviruses and the importance of the ß-wing regions in converting B-DNA to Z-DNA. Nucleic Acids Research Advance Access published on November 5, 2007. doi:10.1093/nar/gkm748

http://nar.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/gkm748v1