Химерные вирусы раскрывают скрытые детали структуры вируса денге

В новом исследовании австралийские учёные использовали оригинальный подход для определения 3D-структуры флавивирусов с беспрецедентной детализацией, идентифицировав малые молекулы, известные как «факторы кармана», в качестве новых терапевтических мишеней.

Флавивирусы (например, денге, жёлтая лихорадка и Зика) заражают людей через укусы комаров или клещей и угрожают почти трети населения мира. В настоящее время не существует одобренных противовирусных препаратов против флавивирусной инфекции, а для большинства флавивирусов нет вакцины.

Определение структуры инфекционных частиц необходимо для поиска уязвимостей на поверхности вируса. Однако изучение высокопатогенных флавивирусов возможно лишь в единичных лабораториях с высоким уровнем биобезопасности.

В исследовании, опубликованном в Nature Communications, команда под руководством доцента Фассели Кулибали из Университета Монаша и доцента Дэниела Уоттерсона из Университета Квинсленда, получила три новые структуры флавивирусов, используя подход, не требующий такого же уровня сдерживания.

Подход основан на использовании уникального вируса Binjari, впервые выделенного из комаров. Этот вирус не имеет известного позвоночного (в частности, человеческого) хозяина, что делает его безопасным для манипуляций. Исследователи использовали вирус Binjari в качестве платформы для создания безвредных химерных вирусов с внешней оболочкой клинически значимых вирусов.

С помощью крио-электронной микроскопии в Центре Рамачотти (Университет Монаша) команда определила структуры химерных частиц. Было обнаружено, что эти вирусы в мельчайших деталях имитируют инфекционные частицы нескольких патогенных флавивирусов. Это открывает универсальный путь для безопасного и быстрого определения структуры как существующих, так и новых флавивирусов.

«Поскольку структурные белки получены от вируса, заражающего человека, частицы выглядят как патогенный вирус. Это означает, что мы можем определить структуру этих белков в нативном контексте, а эти частицы можно использовать для вакцинальных и диагностических целей», — сказал доцент Уоттерсон.

Доцент Кулибали отметил, что детализация этих моделей беспрецедентна: появилась возможность визуализировать молекулы воды и крошечные факторы кармана, расположенные внутри инфекционных частиц.

«Благодаря впечатляющему разрешению наших структур мы смогли построить точные модели этих вирусов. Мы увидели, как факторы кармана связываются с консервативными участками, обнаруженными у всех патогенных флавивирусов. Их расположение позволяет предположить, что они могут быть последним ключевым элементом, обеспечивающим надёжную фиксацию инфекционной частицы перед её высвобождением из клетки», — сказал он.