Новые данные о подготовке вируса к заражению клеток

Исследователи определили атомарную структуру белкового комплекса, который позволяет вирусу проникать в клетки-хозяева и сливаться с ними, показав, как именно эта структура меняется при изменении кислотности для инициации инфекции.

Команда из Университета Пердью показала структуру белка в кислой среде, а команда из Института Пастера — ту же структуру в нейтральной среде. Вместе эти исследования иллюстрируют, что происходит со структурой, когда вирус проникает в клетку и готовится к слиянию с ней — критическим шагам, ведущим к заражению.

"Эти находки — важная веха", — сказал Майкл Россманн.

Исследование направлено на понимание точного механизма заражения вирусами, что может привести к созданию лучших вакцин и противовирусных препаратов.

Результаты двух групп опубликованы в журнале Nature. Исследователи изучали альфавирусы, семейство, включающее вирусы восточного энцефалита лошадей и чикунгунья, которые переносятся комарами и иногда клещами. Работа была сосредоточена на двух "белках оболочки", образующих 80 шиповидных структур на внешней оболочке вирусов.

"В этих шипах заключен весь механизм заражения клетки", — отметил Россманн.

Структура белка оболочки 1 (E1) была известна ранее. Теперь исследователи из Пердью определили структуру белка оболочки 2 (E2) и точную атомарную архитектуру комплекса E1-E2. E2 — рецептор-связывающий белок, который позволяет вирусу прикрепляться к клеткам-хозяевам. После проникновения вирус попадает в кислую среду, что вызывает изменения в структуре белкового комплекса. Эти изменения обнажают часть E1, необходимую для слияния вируса с клеточной мембраной и образования "поры слияния", через которую генетический материал вируса передается в клетку-хозяин.

Ученые выяснили форму трех "доменов" E2 и показали, как E2 смещает один из этих доменов в кислой среде, позволяя произойти слиянию с мембраной. Для раскрытия структурных деталей использовались передовые методы визуализации, включая криоэлектронную микроскопию и рентгеновскую кристаллографию.

Исследования альфавирусов в Пердью ведутся около 15 лет в Центре структурной биологии Марки. Работа финансируется Национальными институтами здравоохранения (NIH). Университет Пердью также возглавляет проект, направленный на разработку улучшенных вакцин и препаратов против альфавирусов и флавивирусов (семейство, включающее вирус Западного Нила и лихорадки денге).