Структура белка, являющегося ключом к выживанию и распространению вируса, поражающего лосося, может помочь в разработке стратегий лечения гриппа у людей, считают ученые из Университета Райса.
Лаборатория риса структурного биолога Йижи Джейн Тао создала первую полноразмерную структуру матричного белка, обнаруженного в ортомиксовирусе, вызывающем анемию у атлантического лосося. Поскольку структура и функция белка очень похожи на то, что было обнаружено до сих пор в вирусах гриппа, Тао ожидает, что они также будут полезны для определения механизмов вирусов человека.
«Этот вирус и все вирусы гриппа принадлежат к одному семейству, поэтому они собираются очень похожим образом», - сказала она. «Хотя этот белок происходит от вируса, заражающего рыбу, он даст нам представление о том, как белки матрикса поддерживают сборку других вирусов».
Открытие подробно описано в этом месяце в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Лаборатория Тао специализируется на рентгеновской кристаллографии и других методах выявления основных структур молекул, таких как хрупкий белок матрикса, получивший название M1. Многие попытки определить полную структуру не увенчались успехом, потому что белок состоит из двух основных частей: доменов N и C..
Из-за того, что тонкая цепочка остатков, которая удерживает домены вместе, так легко распадается, исследователи до сих пор были в состоянии зафиксировать лишь N доменных структур путем кристаллизации.
M1 может быть хрупким сам по себе, но он становится прочной оболочкой, когда связывается с другими белками M1, образуя сферический или трубчатый матрикс, который инкапсулирует и защищает вирусную РНК. Эта матрица находится внутри липидного двойного слоя, внешней оболочки вируса, которая включает в себя длинные гликопротеины. Эти гликопротеины своими эктодоменами ищут и прикрепляются к клеткам-мишеням, а их цитоплазматические хвосты служат мостиком к N-домену матриксного белка. Домен C указывает внутрь от матрицы и является мостом к вирусной нагрузке внутри.
«M1 помогает поддерживать форму», - сказал Тао. «Это основная функция любого матричного белка. Матрица также помогает включать вирусную РНК. Предположительно, если нет матричного белка, вы получите пустой везикул».
Локообразная структура M1, обнаруженная в вирусе инфекционной анемии лосося, имеет шесть плотно упакованных альфа-спиралей, которые составляют N-домен и очень напоминают те, которые обнаруживаются в штаммах гриппа A. На другой стороне гибкой шарнир, «локоть», лежит в домене С с четырьмя альфа-спиралями. Оба домена имеют гидрофобные ядра, чтобы стабилизировать их вокруг шарнира, который может варьироваться на целых 40 градусов.
Тао сказал, что наличие полной структуры белка поможет исследователям определить, как он и другие подобные ему полимеризуются в защитную оболочку и связываются с мембраной. «Зная структуру только одного домена, мы не могли понять, как белки матрикса взаимодействуют друг с другом, образуя оболочку», - сказала она. «Во взаимодействии участвуют оба домена».
Она сказала, что полная структура может также дать подсказки для будущих противовирусных препаратов против гриппа. Лечение, направленное на M1, должно найти зараженные вирусом клетки и проникнуть в них.
«Но если есть химическое вещество, которое может прервать самоассоциацию белков M1, оно будет очень полезным», - сказал Тао. «Я не думаю, что имеет значение, какой домен он связывает, пока он предотвращает формирование оболочки. Это может быть подходящей целью».