Virus Parasit, terdiri dari molekul asam nukleat dengan selubung pelindung Virion (partikel virus keseluruhan), protein kapsid (pembungkus asam nukleat), dan lipid bilayer-glikoprotein (pembungkus) Hanya bereplikasi dengan mesin enzim di sel inang yang sesuai Dikarakterisasi awalnya pada akhir abad 19 Dapat menginfeksi tanaman, binatang, bakteri, dan manusia

Bentuk virus Virus heliks, subunit protein jaket bergabung membentuk tabung heliks Virus ikosahedral (virus bulat), protein jaket beragregasi sebagai kulit polihedral tertutup Kesederhanaan virus ketimbang sel merupakan alat ampuh untuk mempelajari struktur dan fungsi gen, dan model untuk pembentukan struktur biologi

Virus heliks Bakteriofaga Lamda TMV Bakteriofaga T4

Virus ikosahedral Virus polio Virus penyakit mulut dan kaki

Mekanisme infeksi Virus berguna sebagai kendaraan pembawa material biologi

Bakteriofaga T4

AIDS Virus HIV, menyerang sistem kekebalan Retrovirus HIV: satu genom RNA untai tunggal yang bereplikasi menjadi DNA dan berintegrasi ke sel inang Membran HIV: dua lapis lipid mengandung 2 glikoprotein (gp41 yang tembus membran dan gp120 di muka luar) Inti HIV: 2 kopi RNA tergabung dengan tRNA, dan beberapa molekul transkriptase balik. Disekelilingi oleh 2 protein: p18 dan p24

HIV gp120 gp41 p24 p18 RNA tRNA, RT

Infeksi HIV Sel inang: sel T penolong gp120 HIV mengikat CD4 pada permukaan sel T penolong Interaksi memungkinkan gp41 memasukkan kepala ujung-N ke dalam membran sel inang Kedua membran berfusi, dan inti virus dilepas ke sitosol Penambahan glikoprotein virus dan pembentukan partikel virus menyebabkan peningkatan penyerapan ion-ion dan air Terjadi gangguan kesetimbangan ion → lisis osmotik (sel T pecah)

Virus influenza Menginfeksi 20 – 40% populasi dunia Tipe immunologi: A (mamalia dan burung) – flu burung B (manusia) C (manusia) Protein selubung: Hemagglutinin (HA), bentuk mirip batang – 15 subtipe Neuraminidase (NA), bentuk mirip jamur – 9 subtipe Pandemi: flu Spanyol H1N1 (1918); flu Asia H2N2(1957); flu Hongkong H3N2 (1968); flu Rusia H1N1 (1977); H5N1 (1977); H9N2 (1999); H7N2 (2002); H5N1, H7N7, H7N2 (2003); H5N1, H7N3, H10N7 (2004)

Struktur virus influenza Nukleokapsid Hemagglutinin (HA) (untuk mengenali target) Neuraminidase (NA), sialidase (untuk melepas ikatan glikosidik dan mencegah agregasi virus)

Polipeptida yang dikode Genom virus influenza Segmen RNA Panjang Polipeptida yang dikode 1 2341 PB2 (polimerase) 2 PB1 3 2233 PA 4 1778 HA 5 1565 NP (nukleoprotein) 6 1413 NA 7 1027 M1, M2 (matriks) 8 890 NS1, NEP

Protein virus 9 protein struktur (HA, NA, M1, M2, NEP/protein pengekspor inti, NP/nukleokapsid, PA, PB1, dan PB2) 1 protein non struktur (NS1)

HA/Hemagglutinin Glikoprotein tembus membran dari selubung virus Berfungsi untuk mengikatkan virus ke reseptor sel target (glikoporin A di eritrosit) dan menginisiasi infeksi Homotrimer dengan subunit 550 residu mengandung karbohidrat 19% Mengandung ujung asam N-asetilneuramanat (asam sialat) Virion punya 500 kopi HA

NA/Neuraminidase Nama lain sialidase Glikosidase yang bekerja menghidrolisis ikatan 2,3-, 2,6-, dan 2,8-glikosidik yang menghubungkan ujung nonreduksi residu-residu N- atau O-asilneuraminil ke galaktosa, N-asetilheksosamin, atau residu-residu N- atau O-neuraminil terasilasi pada oligosakarida, glikoprotein atau glikolipid dari sel inang dan selubung virus influenza Tertramer glikoprotein tembus membran Memfasilitasi transpor virus ke dan dari sisi infeksi dan mencegah agregasi virus Virion punya 100 kopi NA

Dua mekanisme variasi antigen Antigenic shift (gen pengode spesies HA diganti dengan gen yang baru) Antigenic drift (terjadi mutasi titik pada gen HA)

NA sebagai target Pusat aktif

Asam alfa sialat, as N-asetilneuraminat (Neu5Ac) No Struktur molekul Nama kimia Daya inhibisi Asam alfa sialat, as N-asetilneuraminat (Neu5Ac) 50 mikromolar (1 mikromolar = 10-6 molar) 1 Neu5Ac2en 1 mikromolar 2 50 nanomolar (1 nanomolar = 10-9 molar) 4-Amino- Neu5Ac2en 3 4-Guanidino- Neu5Ac2en 0,1 nanomolar 4

Uji 4-Guanidino- Neu5Ac2en ke berbagai NA Neuraminidase 4-Guanidino- Neu5Ac2en (M) Influenza subtipe N1 (Ki) 7 × 10-11 Influenza subtipe N2 (Ki) 2 × 10-10 Influenza tipe B (Ki) 7 × 10-10 Vibrio cholerae (Ki) 6 × 10-5 Parainfluenza (Ki) 8 × 10-4 Hati biri-biri (Ki) Plasenta manusia (IC50) 1 × 10-3

4-Guanidino-Neu5Ac2en Inhibitor NA Nama pasar: zanamivir atau relenza (hirup) Analog asam sialat Aktif melawan flu A dan B, tepatnya di N1 dan N2 Mencegah infeksi melalui pencegahan penetrasi virus