Определена структура ключевого белка вируса Зика
Исследователи раскрыли молекулярную структуру белка NS1, производимого вирусом Зика. Считается, что этот белок участвует в репродукции вируса и его взаимодействии с иммунной системой хозяина.
Результаты предоставляют учёным новую информацию о роли белка NS1 в инфекциях, вызванных вирусом Зика, и расширяют понимание семейства флавивирусов, к которому также относятся вирусы денге, Западного Нила и жёлтой лихорадки.
Исследование возглавлял Мичиганский университет в сотрудничестве с Университетом Пердью.
"Наличие структуры полноразмерного NS1 вируса Зика предоставляет новую информацию, которая может помочь в разработке потенциальной вакцины или противовирусных препаратов", — сказала старший автор Джанет Смит.
Выводы запланированы к онлайн-публикации 25 июля в Nature Structural & Molecular Biology. Ранее в этом году учёные из Китая опубликовали частичную структуру.
В настоящее время не существует лечения или вакцины от вируса Зика, хотя несколько компаний объявили о планах по их разработке.
"Несмотря на сходство с другими родственными вирусами, мы обнаружили, что структура NS1 вируса Зика имеет несколько важных отличий", — сказал соавтор У. Клей Браун.
Новая 3D-структура, полученная с помощью рентгеновской кристаллографии и электронной микроскопии, показала, что внешняя поверхность белка NS1 вируса Зика имеет существенно иные электростатические свойства по сравнению с другими флавивирусами. Это указывает на возможное иное взаимодействие с компонентами иммунной системы инфицированного человека.
Это исследование также впервые позволило зафиксировать молекулярную структуру гибких петель в крыльевых доменах белка, которые ранее были скрыты от наблюдения.
"На основании исследований структуры NS1 вируса денге считалось, что эта петля отгибается вверх, но наше исследование вируса Зика показывает, что она отгибается вниз от крыльев", — сказал соавтор Ричард Кун. "Это очень важно, поскольку указывает на взаимодействие с клеточной мембраной хозяина и возможный механизм, с помощью которого NS1 выполняет свои многочисленные функции".
Команда также изучила изменения в генетической последовательности белка NS1 вируса Зика с течением времени. "Подобно вирусам простуды и гриппа, вирус Зика менялся по мере распространения по миру, так что NS1 в бразильских инфекциях выглядит иначе для иммунной системы, чем его африканский предок", — отметил соавтор Дэвид Л. Аки.
Белок NS1 (неструктурный белок 1) играет несколько ролей в вирусных инфекциях. Внутри инфицированных клеток он необходим для создания новых копий вируса. Инфицированные клетки также выделяют NS1 в кровоток пациента, где более высокие уровни белка ассоциированы с более тяжёлым течением болезни.
Белок имеет крестообразную форму и две различные поверхности. Внутренняя поверхность является "жирной" и, как полагают, взаимодействует с клеточными мембранами, в то время как внешняя поверхность, попав в кровь, может взаимодействовать с иммунной системой пациента.
Даже при отсутствии вируса секретируемая версия некоторых белков NS1 может вызывать сосудистые кровотечения, как это наблюдается при тяжёлых формах лихорадки денге.
В 2014 году многие члены той же команды участвовали в первом исследовании по выделению и картированию белка NS1 вирусов денге и Западного Нила, которое было опубликовано в журнале Science.