Как вирус гриппа строит лучшую мышеловку

Впервые учёные напрямую наблюдали в реальном времени структурные изменения в поверхностном белке вируса гриппа, которые могут помогать вирусу сливаться с клетками-мишенями и проникать в них. Исследователи из Медицинской школы Университета Тафтса обнаружили, что отдельные молекулы белка гемагглютинина (HA) на поверхности вируса разворачиваются, чтобы протянуться к клетке-мишени, а затем снова сворачиваются, повторяя это 5–10 раз в секунду.

Открытие показывает, что вирус гриппа более динамичен, чем считалось ранее, и может помочь в разработке более эффективных вакцин и в понимании других вирусов, таких как Эбола, ВИЧ и SARS. Исследование опубликовано в журнале Cell (онлайн 28 июня, в печати 9 августа).

Динамичная мышеловка

Долгое время считалось, что поверхностные (оболочечные) белки вирусов находятся в статичном, «взведённом» состоянии, ожидая контакта с клеткой-мишенью, чтобы сработать один раз. Однако визуализация с помощью технологии smFRET (фёрстеровский резонансный перенос энергии на уровне одной молекулы) и последующий вычислительный анализ данных показали обратное.

«Тот факт, что эта вирусная молекула может изменять свою конфигурацию, затем возвращаться в исходное состояние и быстро повторять эту последовательность много раз, меняет наше представление о проникновении вируса», — сказал старший автор исследования Джеймс Манро.

Преимущества обратимости

Обратимость этого процесса может быть выгодна вирусу несколькими способами:

• Предотвращение преждевременной активации в отсутствие подходящей мишени.
• Синхронизация усилий множества молекул HA для повышения эффективности проникновения.
• «Запутывание» защитных антител клетки, которые должны распознавать форму вируса.

«Поверхностные белки — это единственная часть вируса, которую "видит" иммунная система. Практически все известные антитела, подавляющие репликацию вируса, нацелены на эти белки», — отметил Манро.

Текущие исследования в его лаборатории направлены на подтверждение повторяемости и обратимости этой динамики белков у других вирусов, включая Эбола, с использованием неинфекционных частиц.