Ученые обнаружили ключевое поведение белка гриппа, которое может помочь в разработке лекарств

Вирусы гриппа А высокоадаптивны, эффективно заражают клетки, быстро размножаются и распространяются. Пандемия такого вируса может унести миллионы жизней, поэтому ученые ищут препараты, нацеленные на фундаментальные процессы вируса, такие как репликация генома или транспорт кислоты.

Исследователи из Чикагского университета (США) и Кентского университета (Великобритания) получили критически важную информацию о поведении белка M2 вируса гриппа А. Этот белок облегчает высвобождение инфекционных частиц (вирионов) из зараженной клетки-хозяина. Открытие может привести к созданию лекарств, ингибирующих M2 и блокирующих заражение новых клеток.

Вирусы распространяются от клетки к клетке через почкование: мембрана зараженной клетки выпячивается, образуя "шейку", которая затем перерезается (процесс scission). Высвободившийся пузырек с вирусным материалом атакует другие клетки. У гриппа экспериментально доказано, что ключевую роль в этом играет белок M2.

С помощью компьютерного моделирования ученые выяснили, что сборка белков M2 в шейке почкующейся мембраны облегчается за счет энтропии (неупорядоченного состояния) липидов в этой области. Собравшись вместе, белки кооперируются, чтобы перерезать шейку и высвободить вирион.

Белок M2 имеет конусообразную структуру с четырьмя спиралями. "Ему нравится находиться в шейке из-за своей изогнутой формы", — пояснил Грегори Вот, профессор химии и автор-корреспондент статьи.

Форма белка, взаимодействие между белками и гибкость липидов в этой области важны для разработки лекарств.

"Если вы хотите нарушить эту функцию белка M2, можно найти препарат, который прочно связывается с ним и искажает его форму. Если почкование не происходит, вирус можно остановить", — сказал Еспер Мадсен, первый автор статьи и постдок Чикагского университета.

Исследователи использовали специальную технику — групповое молекулярное моделирование (coarse-grained molecular modeling) — чтобы показать, как M2 собирается в мембранной шейке. "Когда вы упрощаете, группируя взаимодействия, вы можете увидеть сложный кооперативный процесс, который было бы трудно наблюдать экспериментально или другими вычислительными методами высокого разрешения", — отметил Вот.

Теперь, когда ученые определили фундаментальную физику этого процесса, они сотрудничают с экспериментаторами для проверки вычислительных предсказаний. Это открытие может в итоге привести к новому направлению в создании противогриппозной терапии.