Манипулируемый привратник: как вирусы проникают в ядро клетки

Аденовирусы вызывают респираторные заболевания и опаснее для человека, чем считалось ранее. Они манипулируют молекулами-привратниками и проникают в ядро клетки с помощью самой клетки-хозяина. Команде исследователей под руководством клеточных биологов и вирологов из Университета Цюриха впервые удалось детально продемонстрировать этот механизм.

Некоторые вирусы, включая аденовирус, должны доставить свою ДНК в ядро клетки для размножения. Хотя известно, что аденовирус разбирает свой белковый капсид на первом этапе, как именно обнажается ДНК и проникает в ядро, оставалось неясным, несмотря на десятилетия исследований.

Исследовательская группа под руководством клеточного биолога Урса Гребера из Университета Цюриха выяснила, что вирусы используют собственные механизмы клетки. Аденовирус прикрепляется к молекуле-привратнику, которая находится в комплексе ядерной поры в оболочке ядра и контролирует проход внутрь и наружу. Другой белок в комплексе ядерной поры связывает и активирует моторный белок из семейства кинезинов, который регулирует транспорт веществ вблизи ядра.

Распаковка вирусной ДНК с помощью клетки-хозяина

«Моторный белок находится в активном состоянии, может связываться с микротрубочками и перемещаться вдоль них», — объясняет профессор Гребер. Пристыкованный вирус использует именно эту ситуацию в своих целях. Вирус связывается с кинезином и использует энергию мотора, чтобы разрушить собственную оболочку, что обнажает вирусную ДНК и подготавливает её к транспорту в ядро.

Действие активированного мотора имеет и другой эффект: ядерная пора разрывается и становится значительно больше, что облегчает проникновение вирусной ДНК в ядро клетки. Удивительно, но клетка восстанавливает повреждённую ядерную пору, поэтому вирусное вторжение в ядро не оставляет видимых повреждений. Вирусная ДНК практически без следа проникает в ядро, где может легко размножаться.

Исследователи использовали в своей работе аденовирусы, которые вызывают, среди прочего, респираторные заболевания или эпидемический кератоконъюнктивит. До недавнего времени они считались относительно безвредными для здоровых людей. Однако недавние результаты другой исследовательской группы продемонстрировали, что новый вид аденовируса вызвал опасное зоонозное заболевание, то есть был передан от животного человеку, а затем распространился от человека к человеку.