Структура оболочки ретровируса на уязвимой стадии формирования
Учёные из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) впервые раскрыли детальную структуру белковой оболочки (капсида), окружающей генетический материал ретровирусов (например, ВИЧ), на ключевой и потенциально уязвимой стадии их жизненного цикла — во время сборки. Исследование, опубликованное в Nature, указывает на новую потенциальную мишень для лекарств.
Ретровирусы состоят из генетического материала в белковой оболочке, окружённой мембраной. После проникновения в клетку-мишень вирус реплицируется, и его компоненты собираются в незрелый вирус. "Все необходимые компоненты собираются в клетке-хозяине, образуя незрелый вирус, который затем должен созреть в частицу, способную инфицировать другие клетки", — объясняет руководитель исследования Джон Бриггс. "Мы обнаружили, что изменения в оболочке вируса при созревании более драматичны, чем ожидалось".
Оболочки как зрелого, так и незрелого вируса представляют собой сотоподобные решётки из шестиугольных элементов. С помощью электронной микроскопии и компьютерного моделирования учёные определили, какие части ключевых белков соединяются, образуя "соты" незрелой оболочки. Оказалось, что они сильно отличаются от частей, формирующих зрелый капсид. Это знание поможет понять, как незрелый вирус собирается в клетке и как белки оболочки перестраиваются при созревании.
Эти данные могут быть полезны для разработки новых антиретровирусных терапий. Существующие препараты блокируют фермент, который разделяет компоненты незрелой оболочки для её созревания. Однако одобренных лекарств, действующих непосредственно на саму оболочку и препятствующих связыванию с этим ферментом, пока нет.
В исследовании использовались искусственно созданные в лаборатории оболочки вируса Mason-Pfizer monkey virus, которые очень похожи на природные оболочки как этого вируса, так и ВИЧ.
"Потребуется ещё много детальной информации, прежде чем можно будет всерьёз рассматривать дизайн лекарств, — заключает Бриггс, — но возможность наконец сравнить структуры зрелой и незрелой оболочки — это шаг вперёд".