Динамическая структура решетки ВИЧ открыта новым методом визуализации

Физики из Университета Юты разработали метод визуализации вирусоподобных частиц в реальном времени при комнатной температуре с высоким разрешением. Исследование, опубликованное в Biophysical Journal 26 июня 2020 года, впервые показало, что структурная решетка вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), состоящая из белков Gag и GagPol, является динамической, а не статичной, как считалось ранее.

Метод и открытие

• Технология: Ученые использовали интерферометрическую микроскопию локализации с фотоактивацией (iPALM) с разрешением 10 нанометров. Белок Gag был помечен флуоресцентным белком Dendra2 для создания вирусоподобных частиц.
• Находка: Визуализация и последующий математический корреляционный анализ показали, что белки в гексагональной решетке (1400–2400 молекул Gag на частицу) со временем диффундируют, а не остаются неподвижными.
• Биохимическое подтверждение: Эксперимент с использованием двух меток (SNAP и Halo) и димеризующей молекулы Haxs8 подтвердил, что белки Gag в решетке перемещаются и со временем сближаются.

Значение для науки

Это открытие меняет понимание структуры ВИЧ и может объяснить ключевой процесс созревания вируса. После отпочкования от клетки вирусные частицы становятся инфекционными только после димеризации (объединения в пары) молекул фермента протеазы, встроенных в белки GagPol. Динамичность решетки, вероятно, играет роль в том, как эти молекулы находят друг друга.

Как отметила ведущий автор Ипсита Саха, новый метод позволяет изучать движение молекул в клетках и любых биомедицинских структурах. Понимание молекулярных механизмов созревания ВИЧ открывает путь к разработке новых терапий, которые могли бы блокировать этот процесс.