Вирус имитирует клеточную сигнализацию для заражения

Новое исследование раскрывает, как вторгающийся вирус захватывает работу клетки, имитируя сигнальный маркер, чтобы победить защитные системы организма. Манипулируя клеточными сигналами, вирус уничтожает защитный белок, предназначенный для его подавления. Это открытие, сделанное на культурах человеческих клеток, может представлять более широкую стратегию, используемую другими вирусами, и заложить научную основу для разработки более эффективных методов лечения инфекционных заболеваний.

"Изучение деталей реакции клеток на вирусы помогает нам лучше понять ключевые клеточные механизмы", — сказал руководитель исследования Мэтью Д. Вайцман, доктор философии, из Центра клеточной и молекулярной терапии Детской больницы Филадельфии. "Это исследование показывает, как вирус преодолевает внутренние защитные системы хозяина. В данном случае вирус имитирует сигналы, используемые при нормальных механизмах репарации ДНК".

Исследовательская группа, ранее работавшая в Институте биологических исследований Солка в Ла-Хойя, Калифорния, опубликовала свои результаты 8 марта онлайн в журнале Molecular Cell.

Вирусы захватывают клеточные процессы для репликации, а клетки-хозяева развили внутренние защитные системы. Для репликации вирусы должны доставить свою ДНК в ядро клетки, поэтому инфекция представляет собой конфликт двух геномов — ДНК хозяина и чужеродной ДНК вируса.

Вирусы атакуют, взаимодействуя с конкретными клеточными белками. "В этом исследовании мы спросили, как вирус простого герпеса находит конкретные белки, с которыми взаимодействует", — сказал Вайцман. "Описав механизм этого конкретного взаимодействия между вирусом и клеточным белком, мы определили ключевые регуляторы клеточных процессов и пролили свет на то, как клетка регулирует свою защиту".

Это лабораторное исследование было сосредоточено на вирусе простого герпеса 1-го типа (HSV-1), который манипулирует клеточными процессами, но конкретные механизмы его действия на путь репарации ДНК были ранее неизвестны.

Команда Вайцмана изучала вирусный белок ICP0, который преодолевает защиту хозяина, нацеливаясь на уничтожение клеточных белков. Они обнаружили, что ICP0 использует фосфорилирование — химическую метку, часто применяемую в клетках для стимулирования взаимодействий между белками, особенно как часть клеточного сигнального ответа на повреждение ДНК. При инфекции HSV-1 сигнал фосфорилирования на ICP0 привлекает клеточный белок ответа на повреждение ДНК RNF8, который связывается с ложным сигнальным маркером и затем разрушается. Поскольку RNF8 в норме ингибирует репликацию вируса, его разрушение делает клетку уязвимой для инфекции HSV-1.

Исследователи также обнаружили, что ICP0 использует тот же сигнал фосфорилирования для связывания с другими клеточными белками помимо RNF8, что указывает на его возможную более широкую роль в подавлении антивирусной защиты. Вайцман продолжит исследовать инфекцию HSV-1 в нейронах и на животных моделях, а также расширит исследования на другие вирусы. "В конечном счете, лучшее знание молекулярных механизмов инфекции может предложить стратегии для прерывания жизненного цикла вируса и лечения инфекций", — добавил он.