Исследование бешенства раскрывает, как вирусы делают так много с малым числом белков
Новые противовирусные препараты и вакцины могут появиться благодаря открытию австралийских учёных стратегий, которые вирусы используют для контроля над нашими клетками. Исследование, проведённое под руководством Университета Монаша и Мельбурнского университета и опубликованное в Nature Communications, показывает, как вирус бешенства манипулирует множеством клеточных процессов, имея в своём арсенале лишь несколько белков.
Исследователи полагают, что другие опасные вирусы, такие как Нипах и Эбола, могут работать по тому же принципу, что потенциально позволит разработать противовирусные средства или вакцины для блокирования этих действий.
Соавтор-руководитель исследования, доцент Грег Мозли, заведующий Лабораторией вирусного патогенеза Института биомедицинских открытий Монаша (BDI), заявил, что способность вирусов «делать так много с таким малым» является, пожалуй, их самым удивительным навыком.
«Такие вирусы, как бешенство, могут быть невероятно смертоносными, потому что они берут под контроль многие аспекты жизни внутри инфицированных ими клеток», — сказал доцент Мозли.
Соавтор-первооткрыватель и научный сотрудник Лаборатории Мозли в BDI доктор Стивен Ролинсон заявил, что понимание того, как эти немногие вирусные белки выполняют так много задач, может открыть новые способы остановить инфекцию.
«Наше исследование даёт ответ», — сказал он. «Мы обнаружили, что один из ключевых белков вируса бешенства, называемый P-белком, приобретает удивительный спектр функций благодаря своей способности менять форму и связываться с РНК».
Соавтор-руководитель исследования профессор Пол Гули, заведующий Лабораторией Гули Мельбурнского университета, сказал, что, воздействуя на РНК-системы, вирусный P-белок может переключаться между различными физическими «фазами» внутри клетки.
«Это позволяет ему проникать во многие жидкоподобные компартменты клетки, брать под контроль жизненно важные процессы и превращать клетку в высокоэффективную фабрику по производству вирусов», — сказал профессор Гули.
«Хотя это исследование было сосредоточено на бешенстве, ту же стратегию, вероятно, используют и другие опасные вирусы, такие как Нипах и Эбола. Понимание этого нового механизма открывает захватывающие возможности для разработки противовирусных препаратов или вакцин, блокирующих эту замечательную адаптивность».
Доктор Ролинсон заявил, что исследование должно изменить представление учёных о многофункциональных вирусных белках. «До сих пор эти белки часто рассматривались как поезда, состоящие из нескольких вагонов, где каждый вагон (или модуль) отвечает за определённую задачу», — сказал он.
«Согласно этой точке зрения, укороченные версии белка должны просто терять функции по мере удаления "вагонов". Однако эта простая модель не могла объяснить, почему некоторые укороченные вирусные белки фактически приобретают новые способности. Мы обнаружили, что многофункциональность также может возникать из-за того, как "вагоны" взаимодействуют и складываются вместе, создавая различные общие формы, а также формируя новые способности, такие как связывание с РНК».
Доцент Мозли сказал, что это связывание с РНК позволяет белку перемещаться между различными физическими «фазами» внутри клетки.
«Таким образом, он может получить доступ к собственным жидкоподобным компартментам клетки, которые контролируют ключевые процессы, такие как иммунная защита и производство белка, и манипулировать ими», — сказал он.
«Раскрывая этот новый механизм, наше исследование предлагает новый способ мышления о том, как вирусы используют свой ограниченный генетический материал для создания белков, которые являются гибкими, адаптивными и способными взять под контроль сложные клеточные системы».
В исследовании участвовали Университет Монаша, Мельбурнский университет, Австралийская организация по ядерной науке и технологиям (Австралийский синхротрон), Институт инфекций и иммунитета Питера Доэрти, Организация научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO), Австралийский центр готовности к болезням (ACDP) и Университет Дикина.