Как вирус SARS-CoV-2 приобретает сферическую форму
Белок оболочки (M-белок) вируса SARS-CoV-2, самый распространенный в вирусе, играет ключевую роль в формировании его сферической структуры, но его свойства плохо изучены.
Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали новый метод получения больших количеств M-белка и изучили его взаимодействие с липидной мембраной вируса. Моделирование и симуляции показали, как эти взаимодействия способствуют сборке вируса.
Ключевой механизм: Когда M-белок, расположенный рядом с шиповидным белком, встраивается в мембрану, он вызывает её искривление, локально уменьшая толщину мембраны. Это индуцирование кривизны приводит к сферической форме SARS-CoV-2.
Новый метод синтеза: Чтобы преодолеть трудности получения M-белка, учёные использовали бактерии E. coli в качестве "фабрики". Для предотвращения слипания и гибели белков они заставили клетки одновременно производить M-белок и белок SUMO. M-белок сливался с SUMO, что предотвращало агрегацию, после чего SUMO легко удалялся.
Методы исследования:
- Томас Э. Кульман отвечал за производство M-белков.
- Умар Мохидин использовал атомно-силовую и криогенную электронную микроскопию для измерения взаимодействия белка с мембраной.
- Роя Занди провела симуляции взаимодействий M-белков друг с другом и с мембраной.
Значение работы: Исследование даёт фундаментальное понимание механизмов сборки вируса SARS-CoV-2. Поскольку M-белки есть и у других коронавирусов, эти данные могут помочь в разработке методов вмешательства в формирование вирусов.
Дальнейшие планы: Учёные намерены изучить взаимодействия M-белка с другими белками SARS-CoV-2, чтобы потенциально нарушать их с помощью лекарств.