Получена первая полная структура ключевой машины вируса гриппа
Ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гренобле впервые определили полную атомную структуру полимеразы вируса гриппа — ключевого фермента, отвечающего за размножение вируса. Результаты, опубликованные в двух статьях в журнале Nature, открывают путь к созданию новых препаратов против гриппа.
Роль полимеразы
Полимераза вируса гриппа выполняет две жизненно важные функции:
- Копирует вирусную РНК для сборки новых вирусных частиц.
- Считывает генетические инструкции для производства вирусной матричной РНК (mRNA), которая заставляет зараженную клетку синтезировать вирусные белки.
Хотя структуры отдельных частей полимеразы были известны ранее, как эти части работают вместе как целое, оставалось загадкой на протяжении 40 лет.
Метод и объекты исследования
С помощью рентгеновской кристаллографии на синхротроне ESRF в Гренобле ученые определили структуру целого полимеразного комплекса двух штаммов:
- Вируса гриппа B (вызывает сезонный грипп у людей).
- Вируса гриппа A (быстро эволюционирующий штамм, способный вызывать пандемии), выделенного из летучих мышей.
Ключевые открытия
- Структура показывает, как полимераза специфически распознает и связывает именно вирусную РНК, активируя всю машину.
- Три белка, составляющие полимеразу, сильно переплетены, что объясняет сложность понимания ее работы по частям.
- Обнаружена ключевая разница: один компонент комплекса может значительно поворачиваться. Это движение объясняет, как полимераза захватывает РНК клетки-хозяина, чтобы запустить производство вирусной mRNA.
Значение для медицины
Полная структура предоставляет исследователям, разрабатывающим противовирусные препараты, широкий спектр новых потенциальных мишеней. Поскольку этот механизм фундаментален, он очень похож у разных штаммов гриппа и даже у родственных вирусов, таких как ласса, ханта, бешенство или эбола.
Дальнейшие планы
Ученые EMBL планируют:
- Использовать полученные данные для дизайна лекарств.
- Определить структуру полимеразы человеческого штамма вируса гриппа A для более точной настройки препаратов.
- Получить "снимки" полимеразы в разных состояниях, так как она должна менять форму для выполнения своих задач.
"Это не значит, что у нас теперь есть все ответы, — говорит руководитель работы Стивен Кьюсак. — Фактически, у нас появилось столько же новых вопросов, сколько и ответов, но теперь у нас есть прочная основа для дальнейших исследований".