Учёные обнаружили «загадочный» компонент ВИЧ

Исследователи из Германии и США обнаружили механизм, лежащий в основе важного этапа жизненного цикла ВИЧ. По их мнению, загадочный «спейсерный пептид 2», один из компонентов вируса, играет ключевую роль в превращении незрелых частиц ВИЧ-1 в инфекционные частицы. Результаты соответствующего исследования были опубликованы в журнале Nature.

Частицы ВИЧ высвобождаются из инфицированных клеток в незрелой, неинфекционной форме. Основным строительным материалом для вирусной частицы является около 2000 копий длинного стержнеобразного белка, называемого Gag. Чтобы стать инфекционным, ВИЧ должен пройти процесс созревания. В этом участвует протеаза ВИЧ (вирусный фермент), которая разрезает Gag на 6 более мелких белков, включая капсидный белок и матричный белок. Это вызывает огромную структурную перестройку компонентов вируса.

В течение многих лет специалисты изучали структурные изменения вирусного капсида, который покрывает геном. Но гораздо меньше внимания было уделено вирусной матрице — внешней белковой оболочке непосредственно под липидной мембраной, которая окутывает вирус.

Команда учёных из Института биохимии Макса Планка, Гейдельбергского и Йельского университетов решила выяснить, как матричный белок перестраивается во время созревания в инфекционную частицу.

Они использовали новейшие криоэлектронные микроскопы для получения изображений вирусных частиц, а затем – компьютерный анализ изображений для получения очень подробных 3D-моделей вирусных белков.

Учёным удалось установить, что перестройка матрицы запускается «спейсерным пептидом 2», который прилипает к матрице и заставляет её упаковываться по-другому. Спейсерный пептид 2 — ещё один из 6 компонентов, образующихся при разрезании Gag, но его функция до сих пор была неизвестна. Связывание спейсерного пептида 2 с матричным белком позволяет вирусу быстрее сливаться с целевыми клетками.

«Вирусная матрица имеет карман в своей зрелой форме. Мы знали, что что-то связывается там, но думали, что это липид из мембраны. Теперь мы можем видеть, что это спейсерный пептид 2. Сейчас мы размышляем о том, может ли этот карман стать мишенью для молекул лекарств в будущем», — объяснили Джеймс Стейси и Доминик Хребик, два первых автора исследования. 

«ВИЧ-1, вероятно, является наиболее изученным вирусом, но есть ещё важные этапы в его репликации, которые мы пока не понимаем», — резюмирует Джон Бриггс, один из авторов исследования.

Ранее учёные из Австралии представили новые данные, как ВИЧ попадает в центр клетки и запускает инфекцию. Как оказалось, вирус маскируется под транспортные рецепторы и проникает в ядро клетки по методу «троянского коня».