Исследователи из клиники Майо показали, что белковые молекулы, расположенные на клеточной поверхности, сворачиваются в определённое положение вместе с вирусным белками, позволяя вирусу начать инфекцию клетки и инициируя развитие вирусного заболевания. По словам исследователей, движения белковых молекул на поверхности клеток напоминают красивый бальный танец.
Команда исследователей под руководством Роберто Каттанео (Roberto Cattaneo, молекулярный биолог из клиники Майо) описала начальные ключевые шаги, инициируемые присоединением белковых структур вируса кори и присоединением других подобных (родственных) вирусов к рецепторам клеток. Для того, чтобы воссоздать изучаемый процесс искусственно, учёные сконструировали специальные «крючки» в разных областях вирусных белков, ответственных за присоединение вируса к рецепторам клеточной поверхности. Данные «крючки» захватывались искусственно созданными рецепторами. После начинался «белковый» танец.Напомним, вирус кори представляет собой небольшое образование, имеющее оболочку, в состав которой входят два вида белков. Один из этих видов взаимодействует с клеточными рецепторами (его авторы называют партнёром по танцу). Другой вид белков ответственен за слияние мембраны клетки-хозяина с вирусной оболочкой.
Вирус кори, который стараются победить с помощью вакцин, до сих пор является достаточно серьёзной угрозой для жизни большого количества людей. От данного вируса страдает около 10 миллионов человек. Ежегодно по вине заболеваний, возникающих в результате развития инфекции вируса кори в организме, погибает около 197 тысяч человек. По этой причине исследования данного вируса крайне важны и в настоящее время необходимо как можно лучше понять механизмы, лежащие в основе проникновения вирусной инфекции в клетки-мишени человеческого организма.
«Известно, что вирусные белки, ответственные за присоединение вируса к клеточной поверхности всегда работают в паре, а в настоящее время стало ясно, что две белковые пары объединяются в квартет. Изначально данные пары повёрнуты друг к другу определённым образом. Нами было обнаружено, что верхняя пара белковых молекул отсоединяется от квартета, когда начинается танец. Мы предполагаем, что далее белковые молекулы меняются местами, присоединяясь к партнёру по танцу из другой пары» - говорит доктор Каттанео.
Пока продолжается этот танец клеточные рецепторы поддаются воздействию слоя присоединительных белков, которые лежат над слоем белков, ответственных за слияние вирусной оболочки с оболочкой клетки-мишени. Когда достаточное количество квартетов располагается определённым образом, то верхний слой резко меняет своё положение. Данное резкое изменение положения инициирует изменение конформации белковых молекул нижнего слоя, что приводит к слиянию вирусной и клеточной мембран. После происходит проникновение вирусных генов в клетку-хозяина. Далее возникают определённые изменения в функционировании заражённой клетки.
По мнению доктора Каттанео, который изучает вирусы на протяжении весьма длительного периода времени (около 30 лет), вирусные частицы в первую очередь следует рассматривать как инструменты, которые необходимо использовать в медицине с целью борьбы с различными заболеваниями.
Более подробное описание исследований можно найти в журнале «Nature Structural & Molecular Biology».
