Вирус использует клеточную систему утилизации отходов

Исследователи ETH Zurich показали, как вирус коровьей оспы (vaccinia virus) манипулирует клеточной системой утилизации отходов, тем самым хитро заставляя клетку помогать в репликации вируса. Теперь вирусологи перевернули ситуацию, используя ингибиторы этой системы как способ блокировать вирусную инфекцию.

Полный инвентарь белков

Чтобы идентифицировать клеточные белки, необходимые вирусу, исследователи использовали скрининг с помощью РНК-интерференции, позволивший протестировать тысячи клеточных факторов. После проверки 7000 кандидатов было идентифицировано 188 клеточных факторов, способствующих успешной инфекции.

Обман системы утилизации

Анализ показал, что одна функциональная группа белков особенно выделялась: компоненты клеточной системы утилизации отходов. Эта система включает:

• Молекулу убиквитин, которая служит меткой для деградации белков.
• Молекулярный "измельчитель" — протеасому, разрушающий помеченные белки.

Белоковая оболочка (кор, core), окружающая геном вируса, состоит из более чем 40 различных белков. Исследователи обнаружили, что эти белки вирусного кора интенсивно убиквитинируются во время сборки вируса. Когда вирус попадает в новую клетку, эта метка убиквитина привлекает протеасому, которая разрезает белки кора на фрагменты, что приводит к высвобождению генетической информации вируса.

«Вирус коровьей оспы крадет клеточные метки утилизации и использует их для своих целей», — объясняет Джейсон Мерсер.

Ингибирование белкового измельчителя

Когда исследователи заблокировали протеасому с помощью ингибитора, деградация вирусных коров стала невозможной. «Ингибитор протеасомы очень эффективен. После обработки ДНК не может выйти из вирусной частицы», — подчеркивает Мерсер. Блокирование функции протеасомы ставит перед вирусом неразрешимые задачи: ДНК не высвобождается, и вирус не может начать репликацию своего генома.

Противораковый препарат как основа противовирусной терапии

Ингибирование протеасомы уже используется в медицине. Препарат Велкейд (бортезомиб), применяемый для лечения множественной миеломы, инактивирует протеасому, занимая её активные центры.

Исследователи предполагают, что временная инактивация протеасом может быть общей стратегией борьбы с поксвирусами и другими ДНК-содержащими вирусами, такими как герпесвирусы, которые зависят от функции протеасомы. Поскольку ингибирование нацелено на клеточную функцию, а не на сам вирус, у вируса вряд ли разовьется устойчивость к такому потенциальному противовирусному средству.