Крио-ЭМ открывает путь к борьбе с вирусом Эпштейна-Барр

Вирус Эпштейна-Барр — один из самых распространённых человеческих вирусов. Он относится к семейству герпесвирусов, вызывает инфекционный мононуклеоз, рак и аутоиммунные заболевания. В настоящее время не существует лечения инфекций, вызванных этим вирусом.

В работе, опубликованной в Nature Communications, учёные из Института биомедицинских исследований (IRB Barcelona) и Института молекулярной биологии Барселоны (IBMB-CSIC) использовали крио-электронную микроскопию (крио-ЭМ), чтобы раскрыть структуру ключевого белка-портала в вирусе Эпштейна-Барр. Сходство между герпесвирусами и хвостатыми бактериофагами (вирусами, поражающими бактерии) позволяет предположить их родство.

Во второй статье, опубликованной в том же журнале, команда определила структуру портального белка бактериофага T7, используя комбинацию крио-ЭМ и рентгеновской кристаллографии. Эти результаты позволили сделать выводы о работе портала вируса Эпштейна-Барр и могут помочь в разработке лечения.

Роль портала

Все герпесвирусы заражают клетки сходным образом. После проникновения в ядро клетки вирус высвобождает свою ДНК, которая может оставаться в спящем состоянии годами. При репликации ДНК упаковывается в новый вирусный капсид с помощью белка-портала, который также отвечает за высвобождение ДНК в клетку-хозяина при заражении. Поскольку портал играет критическую роль в репликации и инфекции, он является привлекательной мишенью для разработки новых противовирусных препаратов.

Структурные исследования

Учёные использовали крио-ЭМ на установке eBIC, чтобы определить структуру портального белка вируса Эпштейна-Барр с разрешением 3.5 Å.

Исследование портала бактериофага T7 показало, что он используется для упаковки ДНК в проксид, а компоненты хвоста собираются на портале, образуя инфекционный вирус. Канал для выброса остаётся плотно закрытым до момента заражения, когда он открывается для доставки ДНК в клетку-хозяина. Все проанализированные порталы семейства бактериофагов Caudovirales имеют общие структурные черты.

Перспективы для терапии

Микель Колл, руководитель лаборатории и профессор: «Понимание структуры портального белка может помочь в разработке ингибиторов для лечения герпесвирусных инфекций, таких как вирус Эпштейна-Барр. Поскольку этот белок встречается только у герпесвирусов, такие ингибиторы будут специфичны к вирусу и, возможно, менее токсичны для человека».

Кристина Мачон и Монтсеррат Фабрега, ведущие авторы статей: «Определение структуры портального белка бактериофага T7 позволило нам сделать вывод о том, как работает портал вируса Эпштейна-Барр».

Существующие препараты для лечения герпесвирусных инфекций нацелены на вирусную ДНК-полимеразу. Они не очень эффективны, имеют серьёзные побочные эффекты, и при длительном лечении возникает устойчивость вируса. Для вируса Эпштейна-Барр специфического лечения нет. Знание атомных структур портальных белков будет чрезвычайно ценным для направленного дизайна соединений, нацеленных на их функцию — высокоспецифичных противовирусных средств с меньшими побочными эффектами.