Как вирусы обманывают клетки-хозяева
Исследователи из Charité – Universitätsmedizin Berlin с помощью крио-электронной микроскопии высокого разрешения расшифровали механизм, позволяющий бактериофагу лямбда заставлять клетку-хозяина считывать вирусные гены. Результаты опубликованы в Molecular Cell.
Вирусный трюк с транскрипцией
Вирусы, такие как бактериофаг лямбда, для репликации зависят от молекулярной инфраструктуры клетки-хозяина. Фаг встраивает свою ДНК в геном бактерии. Обычно бактериальная РНК-полимераза останавливает транскрипцию в конце бактериального гена, игнорируя вирусные гены после него.
Роль белка λN
Вирус использует маленький белок лямбда-N (λN), который связывается с РНК-полимеразой хозяина и заставляет её продолжать считывание вирусных генов. Несмотря на десятилетия исследований, механизм этого процесса оставался неясным.
Визуализация структуры
Международная команда учёных:
- Произвела отдельные компоненты большого белкового комплекса.
- Собрала комплекс и заморозила его в тонкой плёнке воды.
- Получила 700 000 изображений комплекса с помощью крио-электронной микроскопии.
- Вычислила его трёхмерную структуру высокого разрешения.
Ключевое открытие
Структура показала, что белок λN действует как «скоба»:
«Маленький вирусный белок λN скрепляет две половины РНК-полимеразы, предотвращая её распад, когда она достигает стоп-сигнала в конце бактериального гена», — объясняет соавтор исследования Фердинанд Крупп.
Это заставляет РНК-полимеразу продолжать транскрипцию вирусных генов. После их считывания информация используется как чертёж для производства дочерних вирусов.
Значение исследования
Полученные данные объясняют множество результатов, накопленных за пять десятилетий исследований фага лямбда. Эти знания могут способствовать разработке новых антибактериальных препаратов.