Исследователи из Института биохимии Макса Планка обнаружили механизм, лежащий в основе важного этапа жизненного цикла ВИЧ. Работая совместно с командами из Гейдельбергского и Йельского университетов, они обнаружили, что загадочный "спейсерный пептид 2", один из компонентов вируса, играет ключевую роль в превращении незрелых частиц ВИЧ-1 в инфекционные частицы. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.
Частицы ВИЧ-1 высвобождаются из инфицированных клеток в незрелой, неинфекционной форме. Основным строительным материалом для вирусной частицы является около 2000 копий длинного палочкообразного белка под названием Gag. Чтобы стать инфекционным, ВИЧ должен пройти процесс созревания. В этом участвует протеаза ВИЧ-1 (вирусный фермент), которая расщепляет Gag на шесть более мелких белков, включая белок капсида и матриксный белок. Это приводит к значительной структурной перестройке компонентов вируса.
В течение многих лет учёные изучали структурные изменения вирусного капсида, который окружает геном. В отличие от него, о вирусной матрице — внешней белковой оболочке, расположенной непосредственно под липидной мембраной, которая окружает вирус, — известно гораздо меньше. Исследователи под руководством Джона Бриггса, директора и структурного биолога Института биохимии Макса Планка, выяснили, как матричный белок перестраивается во время созревания в инфекционную частицу.
Они использовали новейшие криоэлектронные микроскопы для получения изображений вирусных частиц, а затем применили вычислительный анализ изображений для создания очень подробных трёхмерных моделей вирусных белков. Неожиданно они обнаружили, что перестройка матрицы запускается "спейсерным пептидом 2", который прикрепляется к матрице и заставляет её собираться по-другому. Спейсерный пептид 2 — ещё один из шести компонентов, образующихся при расщеплении Gag, но до сих пор его функция была неизвестна. Связывание спейсерного пептида 2 с матричным белком позволяет вирусу быстрее сливаться с клетками-мишенями.
В нашей лаборатории мы получили первые структурные данные о матрице в 2021 году, но мы не знали, что заставляет её перестраиваться по мере созревания вируса. В этом новом исследовании мы получили гораздо более подробные трёхмерные изображения матричного слоя, что стало ключом к пониманию происходящего.
Джон Бриггс, автор исследования
Джеймс Стейси и Доминик Хребик, два первых автора исследования, объясняют свои выводы. Джеймс Стейси заметил, что зрелой форме вирусной матрицы есть углубление. Ранее ученые знали, что там что-то связывается, но думали, что это липид из мембраны. Теперь же стало видно, что это спейсерный пептид 2. Специалисты задаёюся вопросом о том, может ли это углубление в будущем стать мишенью для молекул лекарств.
До сих пор функция спейсерного пептида 2 была неизвестна. Благодаря крио-электронной микроскопии высокого разрешения мы увидели, что этот пептид после высвобождения связывается непосредственно с матричными белками и соединяет их в зрелом вирусе.
Доминик Хребик, автор исследования
Бриггс заключает, что ВИЧ-1, вероятно, является наиболее изученным вирусом, но в его репликации всё ещё есть важные этапы, которые наука пока что не понимает.
Ученые переписали правила роения саранчи.
Фото и видео: YouTube / MaxPlanckSociety
Обсуждение ( 0 ) Посмотреть все