Новые данные о том, как вирусный белок тормозит репликацию вируса

Междисциплинарная группа исследователей из Университета штата Колорадо использовала вычислительную химию, биохимию и вирусологию, чтобы получить новую информацию о репликации вирусов, таких как Западного Нила, денге и Зика. Согласно их исследованию, эти вирусы, по-видимому, «калечат» собственную машинерию репликации генома.

Результаты были описаны как «удивительные» и могут иметь значение для будущей разработки вакцин и противовирусных препаратов.

Исследование «Мотив V регулирует трансдукцию энергии между АТФазой NS3 флавивируса и РНК-связывающей щелью» опубликовано в Journal of Biological Chemistry 7 февраля.

Как вирус реплицируется

Келли Дю Пон, первый автор исследования и докторант по химии, изучает неструктурный белок 3 (NS3) у флавивирусов. NS3 — это ключевой фермент, который эти вирусы используют для копирования своих геномов.

Для репликации флавивирусов геликаза NS3 — вирусный фермент, связывающий или ремоделирующий нуклеиновую кислоту, — должна разделить двуцепочечную рибонуклеиновую кислоту (дцРНК). NS3 использует аденозинтрифосфат (АТФ) как топливо для этого процесса.

Действие разделения дцРНК сравнимо с расстегиванием молнии на куртке, а энергия, производимая из АТФ, — с трансмиссией автомобиля.

Первоначально исследование было сосредоточено на попытке выяснить, какая часть белка NS3 действует как его молекулярная трансмиссия. В процессе работы команда определила часть NS3, которая действует как тормоз во время разделения цепей.

Также были идентифицированы мутации, которые заставляют NS3 разделять дцРНК быстрее, чем обычно, но при этом делают репликацию вируса в клетках менее эффективной.

Потенциал для разработки лекарств и вакцин

Если исследователи смогут больше узнать о том, как NS3 разделяет дцРНК и как этот процесс контролируется, они потенциально смогут нацелиться на области внутри геликазы для разработки лекарств.

Понимание того, как вирусные ферменты, такие как NS3, работают в деталях, может позволить рационально создавать новые мутантные вирусы, которые реплицируются хуже и лучше подходят в качестве вакцины, не полагаясь на случайные мутации.

Исследовательская группа теперь более пристально изучает, как изменения в NS3 влияют на репликацию вируса и его способность убивать клетки. Также ведутся работы по изучению того, как вирусы с изменёнными белками NS3 заражают комаров и влияют на их выживаемость во время инфекции.