Камуфляж для вируса
Найден белок, который скрывает коронавирус от иммунитета
Американские молекулярные биологи обнаружили белковый механизм, который делает РНК коронавируса нового типа невидимой для врожденной иммунной системы тех клеток, в которые уже успел проникнуть SARS-CoV-2. Результаты их работы опубликовал научный журнал Nature Communications (Viswanathan et al., Structural basis of RNA cap modification by SARS-CoV-2).
«Вирус вырабатывает белок nsp16, который особым образом меняет структуру концевых участков копий его генома. Эти изменения играют роль камуфляжа, который обманывает клетку и заставляет ее считать вирусную РНК частью самой себя, а не чужеродным включением», – объяснил один из авторов исследования, доцент Университета штата Техас в Сан-Антонио (США) Йогеш Гупта.
Ученые считают, что после заражения коронавирусом нового типа (SARS-CoV-2) в работе иммунитета развиваются тяжелые нарушения. Кроме того, возникают и другие проблемы – массовые воспаления, микротромбы, которые и без COVID-19 угрожают жизни пациента. Сейчас ученые пытаются понять, почему они появляются и как их предотвратить.
Для ответа на этот вопрос, как отмечает Гупта, важно понимать, как коронавирус проникает в клетки человека, обходит встроенную систему защиты и как его появление меняет жизнедеятельность этих клеток. Первая фаза этого процесса – «перевод» генома вируса на «язык», понятный для клетки.
Для этого в каждой частице коронавируса есть набор вспомогательных белков, которые особым образом изменяют концевые участки его РНК-молекулы, добавляя к ним короткий сегмент. Биологи называют его «кэпом» (от англ. cap – шапка).
Эта структура состоит из молекулы 7-метилгуанозина – аналога одной из «букв» РНК и ДНК, она есть на всех РНК-копиях генов многоклеточных организмов. «Кэп» служит меткой, по которой клетки распознают свой и чужой генетический материал. Если его нет, «чужака» уничтожают. Вирусы пытаются противодействовать этому, используя свои собственные метки или воруя их у клетки.
Гупта и его коллеги выяснили, что в случае коронавируса эту задачу решает белок nsp16. Ученые выяснили его точную трехмерную структуру, а также исследовали свойства фермента nsp10, который играет важную роль в формировании «кэпа» на копиях генома SARS-CoV-2. Для этого ученые получили большое количество их молекул, соединили их с 7-метилгуанозином, после чего заморозили и просветили их с помощью рентгеновского кристаллографа.
Благодаря этому Гупта с коллегами поняли, как именно этот белок делает молекулы РНК коронавируса невидимыми для иммунитета. В частности, они выделили несколько критически важных участков nsp16 и nsp10, дестабилизация которых может вывести эту систему вирусного камуфляжа из строя.
Интересно то, что у SARS-CoV-2, возбудителей атипичной пневмонии, обычной простуды и коронавирусов животных структура nsp16 значительно отличается. Как именно различия в их структуре влияют на работу фермента, ученые пока не могут точно сказать. Однако их расчеты показывают, что они могут повышать его активность и расширять возможный «репертуар» молекул, с которым nsp16 может взаимодействовать.
Дальнейшее изучение уязвимых мест nsp16 и nsp10, как надеется Гупта, приведет к созданию коротких молекул, которые смогут заблокировать их действие и сделать вирус видимым для врожденной иммунной системы человека и других потенциальных жертв COVID-19.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru