Вирус-угонщик: как поксвирус изменяет функцию рибосом для распространения

Ученые Northwestern Medicine выяснили новые детали о том, как поксвирус захватывает белковосинтезирующий аппарат клетки-хозяина для размножения и распространения, согласно исследованию, опубликованному в Nature Microbiology.

Поксвирусы, включая смертельные заболевания, такие как оспа, зависят от рибосом хозяина — клеточных машин, ответственных за производство белка, — для трансляции своей вирусной mRNA в белки. Однако точный механизм захвата рибосом хозяина не был хорошо изучен, отметил старший автор исследования Дерек Уолш, доктор философии.

В исследовании Уолш и его коллеги проанализировали зараженные клетки с помощью РНК-секвенирования и профилирования полисом. Они обнаружили сложное взаимодействие между вирусными и клеточными mRNA во время инфекции.

"Мы обнаружили, что на поздних стадиях инфекции, когда вирус вызывает явление, называемое "выключением хозяина" (host shutoff), чтобы стимулировать трансляцию вирусной mRNA, некоторые клеточные mRNA продолжают транслироваться, но используют для этого другой, некaнонический способ инициации, отличный от вирусных mRNA", — сказал Уолш.

Затем, используя крио-электронную микроскопию вместе с коллегами из Университета Юты, исследователи визуализировали значительные изменения в зараженных клетках.

"Мы обнаружили, что инфекция поксвируса вызывает структурные изменения в движении головного домена 40S субъединицы во время инициации", — сказал Уолш.

Они также наблюдали, что вирус полагается на специфический клеточный аппарат для облегчения собственного синтеза белка: малый рибосомный белок RACK1 (Receptor for Activated C Kinase 1) и эукариотический фактор инициации eIF3.

Эти результаты дают новое представление о том, как вирусы могут перепрограммировать клеточные механизмы, обеспечивая производство ключевых вирусных белков, одновременно подавляя защитные системы хозяина. Понимание этих стратегий может открыть новые пути для разработки противовирусных препаратов, нарушающих этот процесс.

"Это действительно начинает раскрывать нюансы того, как поксвирусы модифицируют функцию рибосом, и сложность трансляции хозяина и вируса на поздних стадиях инфекции. Это также предлагает отличный пример того, как вообще может быть модифицирована функция рибосом", — сказал Уолш.

В дальнейшем лаборатория Уолша продолжит исследовать роль RACK1 и роли дополнительных белков, участвующих в репликации вируса.