Ученые выяснили, как вирус заражает клетку

Многие вирусы проникают в клетку благодаря эндоцитозу. Взаимодействие вируса с мембраной клетки приводит к его захвату, заключению в вакуоль и попыткам клетки переварить вирус с помощью лизосомных ферментов.

Совместная работа французских и американских учёных позволила выяснить, как устроены белки оболочки вируса, способные участвовать как во взаимодействии с мембраной, так и в высвобождении вирусной частицы из кислой и агрессивной среды пищеварительной вакуоли. Новые данные о проникновении вируса в клетку в дальнейшем помогут усовершенствовать антивирусные препараты и вакцины.

Учёные из Института Пастера изучали структуру белков оболочки вируса в нейтральной среде, то есть на этапе связывания с мембраной клетки. Другая команда из Университета Пердью изучила структуру тех же белков в условиях кислой среды, то есть при попадании вируса в пищеварительную вакуоль. Исследования, опубликованные в журнале Nature, позволяют понять критические этапы инфекции - как вирусная частица проникает внутрь клетки и как затем происходит попадание вирусного генетического материала в клеточную цитоплазму. "Эти результаты представляют собой веху", - говорит Майкл Россман, профессор биологических наук Университета Пердью.

Ученые исследовали альфавирусы - семейство, в состав которого входят вирус восточного конского энцефалита и вирус чикунгунья, передающиеся комарами, а иногда клещами. Работа была сосредоточена на двух белках оболочки, образующих 80 шипообразных структур внешней оболочки вирусов.

"Шипы обладают всем необходимым для заражения клетки", - говорит Россман. Исследователи изучали структуру оболочечного белка 1 (Е1) в течение нескольких лет. Теперь им удалось определить структуру оболочечного белка 2 (Е2) и точную атомную архитектуру комплекса Е1-Е2. Определение структуры белка с точностью до атома - это очень важная, но очень трудоёмкая задача, поэтому белков, исследованных в таких подробностях, сегодня немного.

Исследователи выяснили, как происходит процесс заражения. Е2 связывается с рецепторами клетки-хозяина, то есть обеспечивает присоединение вируса к мембране. Это вызывает формирование внутриклеточной везикулы (эндосомы), содержащей вирус. Здесь вирус сталкивается с кислой средой, которая вызывает структурные изменения комплекса Е1-Е2. Эти изменения приводят к тому, что часть молекулы Е1 передвигается наружу комплекса и формирует пору в мембране эндосомы, через которую вирусный генетический материал попадает в цитоплазму.

Для изучения деталей этого процесса авторы использовали передовые технологии обработки изображений, включая криоэлектронную микроскопию и рентгеновскую кристаллографию. Об этом сообщает Информнаука со ссылкой на EurekAlert.