Редкий, но смертельный вирус раскрыл потенциальную уязвимость в новом исследовании
Исследователи из Брауновского университета, Тюбингенского университета (Германия) и Имперского колледжа Лондона обнаружили потенциальную «ахиллесову пяту» JC полиомавируса. Этот редкий, но почти всегда смертельный вирус поражает людей с ослабленным иммунитетом (например, при СПИДе), вызывая прогрессирующую мультифокальную лейкоэнцефалопатию (PML).
Ключевое открытие: Для заражения клеток мозга вирус должен связаться с очень специфической молекулой сахара — сиаловой кислотой на конце молекулы LSTc.
Как это выяснили?
- Скрининг: Команда Имперского колледжа Лондона (Тен Фейзи и Анжелина Пальма) выявила, что вирус сильно предпочитает связываться именно с LSTc, а не с похожими молекулами.
- Атомная структура: Группа в Тюбингене (Урсула Ной, Луиза Штро, Тило Штеле) кристаллизовала вирусный капсидный белок VP1 с LSTc и с помощью рентгеноструктурного анализа показала точный механизм связывания на атомном уровне.
- Биологическое подтверждение: Эксперименты в
Брауновском университете (Мелисса Маджиннис, Кристиан Нельсон) доказали,
что связывание с LSTc критически важно для инфекции:
- Вирус, предварительно смешанный с LSTc, терял способность заражать глиальные клетки (молекула «перехватывала» его).
- Мутации в белке вируса, затруднявшие связывание с LSTc, пропорционально снижали вероятность заражения.
Значение и перспективы
- Это первое полное определение структуры и функции связывания для человеческого полиомавируса.
- Работа создает основу («планы») для рационального дизайна лекарств. Цель — создать малые молекулы, которые будут блокировать сайт связывания вируса с LSTc, предотвращая инфекцию.
- Следующий шаг, уже начатый в Дартмутском колледже (Дейл Мирке), — поиск такой малой молекулы-препарата, способной преодолеть гематоэнцефалический барьер.
Исследование опубликовано 21 октября 2010 года в журнале Cell Host & Microbe. Работа поддержана грантом Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS).