Учёные нашли недостающее звено в механизме размножения ВИЧ

Компьютерное моделирование помогло международной команде учёных, включая исследователей из Чикагского университета, расшифровать ранее неизвестные детали процесса, с помощью которого ВИЧ заставляет клетки распространять вирус. Результаты, опубликованные 7 ноября в Proceedings of the National Academy of Sciences, могут открыть новые пути для создания лекарств.

Ключевой элемент успеха ВИЧ — его способ заставлять инфицированные клетки распространять вирус. После заражения клетки ВИЧ заставляет её сформировать из собственной мембраны капсулу, заполненную вирусными частицами. Капсула отпочковывается (процесс "бутонизации") и отправляется заражать новые клетки. Попав в новую клетку, оболочка капсулы разрушается, и вирусная РНК приступает к работе.

Учёные знали, что в процессе бутонизации участвует белковый комплекс ВИЧ под названием Gag, но детали молекулярного механизма оставались неясными. "Мы давно представляем, как выглядит конечная собранная структура, но все промежуточные детали в значительной степени оставались неизвестными", — сказал Грегори Вот, профессор химии и автор-корреспондент статьи.

Поскольку получить детальный молекулярный снимок белкового комплекса с помощью методов визуализации было сложно, Вот и его команда создали компьютерную модель для симуляции работы Gag. Моделирование позволило им подбирать параметры, пока они не пришли к наиболее вероятным конфигурациям молекулярного процесса, которые затем были подтверждены экспериментами в лаборатории Дженнифер Липпинкотт-Шварц в Национальных институтах здоровья (NIH) и исследовательском кампусе Janelia Медицинского института Говарда Хьюза.

Они смоделировали недостающие части комплекса белка Gag и выяснили, как белки собираются, используя клеточную инфраструктуру для подготовки к процессу бутонизации.

"Это действительно демонстрирует мощь современных вычислений для моделирования вирусов", — отметил Вот.

"Надежда в том, что, обнаружив ахиллесову пяту, можно создать препарат, останавливающий накопление Gag и, возможно, блокирующий прогрессирование вируса".

Команда планирует далее изучить структуру белков Gag в капсуле вируса ВИЧ после завершения бутонизации.