Ученые объяснили, как ВИЧ избегает захвата антивирусного белка ZAP

Результаты исследования, проведенного Мичиганским университетом (UM) совместно с Университетом Рокфеллера, показали, каким образом ВИЧ уклоняется от захвата специфического белка ZAP, эффективно действующего в отношении многих других вирусов и патогенов.

Современной клинической практике уже известен целый ряд динамических защитных механизмов от вирусов, которым подвержен наш организм – белков, специализирующихся на выявлении, захвате и уничтожении генетического материала, пораженного патогенами.

Предыдущее исследование Университета Рокфеллера показало, что так называемый антивирусный белок цинкового пальца (ZAP) захватывает только одну конкретную последовательность соседних нуклеотидов, строительные блоки ДНК и РНК: цитозин, за которым следует гуанин, или CG динуклеотид.

РНК человека содержит мало CG-динуклеотидов, и РНК ВИЧ эволюционировала таким образом, чтобы имитировать эту последовательность.

Группа исследователей из Мичиганского Университета и Университета Рокфеллера попыталась установить, как ZAP распознает геном вируса и каким образом некоторые патогены его избегают.

Используя фрагмент вирусной РНК, который был генетически модифицирован для включения дополнительных последовательностей CG, исследователи определили структуру белка ZAP, связанного с РНК, выявив механизмы, которые позволяют белку выявлять соответствующие цели.

Ученые обнаружили, что ZAP связывается с вирусной РНК только одним из четырех «цинковых пальцев» на белке, который они рассматривали как потенциальные области связывания.

Они также установили, что даже незначительное изменение лишь одного участка препятствовало связыванию ZAP.

Проводя эксперименты на клетках, исследователи из Университета Рокфеллера обнаружили аналогичные результаты, когда изменили состав ZAP.

Они создали модифицированные версии белка, которые были экспрессированы в клетках, инфицированных либо нормальным ВИЧ, либо версией вируса, обогащенной последовательностями CG.

Модифицированные ZAP были менее способны распознавать CG-обогащенные участки вирусной РНК в клетках. Они также демонстрировали повышенное связывание с участками РНК, которые не были богаты CG-динуклеотидами, что указывает на то, что изменения нарушают способность ZAP отличать вирусную РНК от человеческой.

«Естественный отбор, по-видимому, сформировал структуру белка ZAP таким образом, чтобы оптимизировать различение патогенной РНК от собственной, основанное на содержании CG-динуклеотида, - отметил руководитель лаборатории ретровирологии в Университете Рокфеллера Пол Биениас. – Однако в гонке молекулярных вооружений вирусы по-прежнему нередко на шаг впереди».

«Это важный шаг в направлении изучения того, как клетка в конечном итоге реплицирует РНК вируса, – говорит Джанет Смит, профессор биохимии в Медицинской школе UM. – И теперь мы знаем, как выполняется этот шаг, и почему он неэффективен в отношении ВИЧ и других вирусов, у которых отсутствует эта последовательность CG».