Определён ключевой механизм выхода герпесвирусов из ядра, открывающий новую мишень для противовирусной терапии

Международная команда исследователей под руководством Института вирусологии Лейбница (LIV) раскрыла важные детали того, как герпесвирусы покидают клеточное ядро, не нарушая целостность ядерной оболочки.

Исследование, опубликованное 25 июня в Nature Microbiology, использовало передовую электронную криотомографию для визуализации задействованных структур. Эти находки могут проложить путь к разработке более эффективных противовирусных препаратов.

• Объект исследования: Вирус простого герпеса 1-го типа (возбудитель «простуды» на губах) и вирус псевдобешенства (PrV) как модельный вирус.
• Ключевое открытие: Учёные идентифицировали различные структуры белкового комплекса ядерного выхода (NEC) герпесвируса на внутренней ядерной мембране. Эти структуры критически важны для высвобождения капсидов в цитозоль.
• Метод: Использование электронной криотомографии для структурной характеристики взаимодействия между NEC и поверхностью транспортируемого вирусного капсида в инфицированных клетках.
• Суть механизма: NEC играет ключевую роль в «переправке» икосаэдрических капсидов вируса (диаметром ~125 нм), содержащих геном ДНК, из ядра без его повреждения. Механизм оказался структурно гибким и адаптивным.

Ключевые цитаты исследователей:

• Д-р Войтех Пражак: «Как проткнуть мяч через стеклопакет, не разбив его? Мы не можем, а герпесвирусы выяснили, как сделать эквивалент — пройти через ядерные мембраны, не разрывая их».
• Юлия Миронова: «Мы были удивлены, в какой степени отдельные компоненты NEC могут изгибаться, образуя разные 3D-структуры, а не единую решётку. Детальная характеристика этих процессов может открыть новые пути для направленного нарушения репликации вируса».
• Проф. д-р Кай Грюневальд: «Мы исследовали, как белки взаимодействуют в структурах NEC разной кривизны в клетках, и таким образом идентифицировали гибкость этих взаимодействий... Мы также с удивлением обнаружили, что взаимодействие между капсидом и NEC не ограничено специфическими позициями на капсидах».

Контекст и значимость:

• После репликации ДНК в ядре вирусные капсиды должны выйти в цитозоль для окончательной сборки и выхода из клетки.
• Вирус псевдобешенства (PrV) использовался как модельный, так как фундаментальные механизмы герпесвирусов схожи. Результаты применимы и к патогенным для человека вирусам: HSV-1, HSV-2 и вирусу ветряной оспы (VZV).
• Герпесвирусы способны устанавливать пожизненную латентную инфекцию в нейронах, становясь недоступными для существующих препаратов.
• Текущие противовирусные средства лишь облегчают симптомы, но не элиминируют вирус из организма. Существует потребность в новых терапиях, особенно для пациентов с иммунодефицитом, у которых инфекция может быть жизнеугрожающей.

Наномасштабные структурные данные этого исследования закладывают основу для понимания механизма ядерного выхода, общего для всех герпесвирусов, и предоставляют отправные точки для разработки новых противовирусных стратегий.