Учёные раскрыли механизм сборки смертельного вируса Эбола

Учёные из Института Скриппса (TSRI) обнаружили молекулярный механизм, с помощью которого смертельный вирус Эбола собирается, что указывает на потенциально новые мишени для лекарств. Исследование показало, что одна и та же молекула, которая собирает и высвобождает новые вирусы, также способна перестраиваться в различные формы, каждая из которых контролирует определённый этап жизненного цикла вируса.

"Как «Трансформер», этот белок вируса Эбола принимает разные формы для разных функций", — сказала Эрика Оллманн Сафайр, доктор философии, профессор отделения иммунологии и микробиологии TSRI. "Это пересматривает центральную догму молекулярной биологии — о том, что молекула белка имеет одну форму, предопределяющую одну биологическую функцию".

Исследование было опубликовано в рецензируемом журнале Cell.

"Эти открытия открывают двери для разработки новых лекарств против Эбола", — добавил Закари Борнхолдт, доктор философии, старший научный сотрудник и первый автор исследования. "Препараты для блокирования репликации вируса могут нацеливаться на любую из структур или на промежуточные этапы процесса структурной трансформации".

Геморрагическая лихорадка Эбола — одно из самых опасных заболеваний, известных человечеству. После заражения человека немногие патогены оказываются опаснее вируса Эбола. Лекарства не существует, а летальность может достигать 90% в зависимости от штамма.

Вирус Эбола и его родственник, вирус Марбург, распространяются при контакте с биологическими жидкостями уже инфицированного человека или животного. Инфекция вызывает быстро прогрессирующую высокую температуру, кровоизлияния и шок. Для применения у людей пока нет ни лекарств, ни вакцин. Стандартное лечение состоит из введения жидкостей и мер по обеспечению сдерживания, таких как изоляция пациента и стирка белья с хлоркой.

Некогда редкие, эти вирусы теперь появляются с возрастающей частотой и вызвали как минимум четыре вспышки среди людей за последние два года. Хотя вирусы чаще всего встречаются в Африке, они несколько раз непреднамеренно завозились в США и Европу, а в последние годы версия вируса Эбола была обнаружена реплицирующейся у свиней, выращиваемых на убой в Азии.

Для проведения исследования группа доктора Сафайр из TSRI сотрудничала с Ёсихиро Каваокой, доктором философии и ветеринарной медицины, работающим в Университете Висконсина и Токийском университете. Группа доктора Каваоки провела клеточную микроскопию и критические эксперименты по репликации, дополнив опыт команды TSRI в области рентгеновской кристаллографии и белковой биохимии.

Результаты, полученные за пять лет работы, показали, что белок VP40 вируса Эбола существует в виде димера, а не мономера, как считалось ранее. Он перестраивает свою структуру, чтобы собирать филаменты для построения вирусной оболочки или «матрикса» и высвобождать бесчисленное количество новых вирусов из инфицированных клеток. Исследование также показало, что белок перестраивается в кольца, чтобы связывать РНК и контролировать внутренние компоненты вируса, копируемые внутри заражённых клеток.

Такое поведение «смены формы» или «трансформера» объясняет, как вирус Эбола может контролировать многоэтапный жизненный цикл, используя лишь очень ограниченное количество генов.