Открытия в структуре интегразы могут помочь в разработке новых методов борьбы с ВИЧ

В последние годы исследования в области ВИЧ делаются всё более прогрессивными и многогранными. Одним из наиболее перспективных направлений является таргетирование белка интегразы — ключевого компонента вирусного репликационного цикла. Интеграза играет важнейшую роль во встраивании вирусного генетического материала в геном клетки-хозяина, что необходимо для дальнейшей репликации. Поэтому она считалась целевым объектом для разработки антиретровирусных препаратов, таких как долутегравир. Однако, последние открытия меняют представление о функциях этого белка.

Учёные из Института Солка (США) установили, что у интегразы есть две различных структуры:

1) форма, которая интегрирует вирусную ДНК в геном клетки-хозяина; 

2) форма, которая, вероятно, взаимодействует с образованной вирусной РНК на поздних стадиях репликации ВИЧ.

Это взаимодействие способствует распространению вируса и инфицированию новых клеток. 

Для изучения структурных изменений, необходимых для выполнения обеих ролей, команда использовала криоэлектронную микроскопию. Полученные модели показали, что интеграза существует в двух конфигурациях: одна — в виде большого комплекса из 16 компонентов, где она взаимодействует с вирусной ДНК, и вторая — в более простом виде из 4 компонентов, связанных с вирусной РНК.

Эти новые структурные данные открывают перед учёными перспективу разработки более эффективных лекарственных средств. Возможно создание препаратов, которые будут воздействовать не только на процесс встраивания вирусной ДНК в геном клетки, как раньше, но и на взаимодействие с вирусной РНК, что, по мнению исследователей, может стать новым направлением в терапии ВИЧ. Такой подход учитывает высокую гибкость интегразы и её способность менять свою структуру в зависимости от стадии репликации вируса.

Изучение структур интегразы на разных этапах цикла ВИЧ недавно стало возможным благодаря применению криоэлектронной микроскопии, которая позволяет получить трёхмерное изображение белка. Полученные модели дают понимание о механизмах работы этого белка и помогают разработать новые препараты, способные затормозить распространение вируса, обеспечивая более эффективное лечение. В целом, новые исследования подтверждают, что интеграза — сложный и гибкий белок, выполнение нескольких функций которого необходимо учитывать при создании новых антивирусных средств.