Вирус отращивает трубку для внедрения ДНК при заражении, а затем сбрасывает её

Исследователи обнаружили временную трубчатую структуру, которая формируется у определённого типа вирусов для доставки своей ДНК в процессе заражения, а затем растворяется после выполнения своей задачи.

Механизм был обнаружен у вируса phiX174, который атакует бактерии E. coli. Этот вирус, называемый бактериофагом, относится к классу вирусов, не имеющих явного хвостового отдела для переноса своей ДНК в клетки хозяина.

«Но, как оказалось, он, по-видимому, создаёт свой собственный хвост», — сказал Майкл Россманн. «Он не носит свой хвост с собой, но когда приходит время заражать хозяина, он создаёт хвост».

Исследователи были удивлены, обнаружив этот недолговечный хвост. «Эта структура была совершенно неожиданной», — отметил Бентли А. Фейн. «Никто не видел её раньше, потому что она быстро появляется, а затем исчезает, то есть она очень эфемерна».

Хотя такое поведение ранее не наблюдалось, у другого фага, T7, есть короткий хвост, который удлиняется, когда приходит время заражать хозяина.

Исследователи из института BIO5 создали мутацию вируса, которая не позволяла ему формировать трубку. Мутировавшие вирусы не смогли заражать клетки-хозяева.

Внешняя оболочка вируса, или капсид, состоит из четырёх белков, обозначенных H, J, F и G. Структуры всех, кроме белка H, были определены ранее. Новые данные показывают, что белок H собирается в трубчатую структуру. Клетки E. coli имеют двойную мембрану, и исследователи обнаружили, что два конца H-белковой трубки вируса прикрепляются к внутренней и внешней мембранам клетки-хозяина.

Изображения, созданные с помощью метода криоэлектронной томографии, показывают это прикрепление. Было показано, что H-белковая трубка состоит из 10 «альфа-спиральных» молекул, закрученных друг вокруг друга. Также выяснилось, что внутренняя часть трубки содержит облицовку из аминокислот, которая может быть идеальной для переноса ДНК в хозяина.

«Это может быть общим свойством, обнаруженным в каналах для вирусной ДНК, и может быть критически важным для эффективной транслокации генома в хозяина», — сказал Россманн.

Как и у многих других вирусов, капсид phiX174 имеет икосаэдрическую симметрию — грубо сферическую форму, содержащую 20 треугольных граней.