Новое исследование роли липидных рафтов в проникновении вирусов

Клеточная мембрана действует как естественный щит, защищающий клетку. Она регулирует процессы, пропускающие питательные вещества и выводящие отходы, и служит физическим барьером для токсичных веществ и патогенов, таких как вирусы SARS-CoV-1 и SARS-CoV-2.

Однако патогены используют хитрые стратегии для обмана и проникновения в клетку. Вирус обманывает мембрану, экспонируя специфические антирецепторы, к которым в норме связываются подходящие клеточные рецепторы. Это заставляет рецепторы "поверить", что к ним присоединяется безопасный аффинный лиганд. Такой процесс активирует и увеличивает утолщённые зоны вдоль клеточной мембраны — "липидные рафты", которые с большей вероятностью позволяют вирусу изменить мембрану и проникнуть в клетку.

Новое междисциплинарное исследование, опубликованное в Journal of the Mechanics and Physics of Solids, проливает свет на то, как и почему клеточная мембрана формирует и увеличивает липидные рафты, запускаемые активностью лиганд-рецепторного взаимодействия. Эта работа может привести к новым стратегиям для предотвращения действия вирусов через интеграцию биомедицинских и инженерных знаний.

"Хотя влияние липидных рафтов на реакцию клетки на внешние агенты было глубоко исследовано, физические компоненты того, что происходит во время связывания лиганда, ещё не до конца поняты", — сказал Лука Десери, ведущий автор статьи.

Используя междисциплинарный подход, команда подтвердила и предсказала формирование комплекса лиганд-рецептор. Исследование показывает, что локальное утолщение мембраны запускается образованием этого комплекса.

Ключевой вывод: образование комплексов лиганд-рецептор не может происходить в более тонких зонах мембраны. Её утолщение обеспечивает необходимое снятие механического напряжения, позволяющее конформационные изменения рецепторов, которые затем становятся более склонными к связыванию лиганда.

Понимание того, как вирусы используют липидные рафты для изменения клеточной стенки, может привести к новым подходам для лечения и предотвращения распространения вирусов, таких как SARS-CoV-2, в организме.