Ученые определили принципы формирования оболочки вирусов

Команда исследователей, включавшая специалистов из Северо-западного университета, расширила понимание механизмов самосборки вирусной оболочки. Это – важный шаг к созданию методик использования инфекционных агентов в медицинских целях.

Заменяя аминокислоты, ученые открыли случаи эпистаза, сообщает eurekalert.org. Это – явление, при котором пара изменений приводит к поведению, отличному от вызываемого факторами по отдельности.

Результаты исследования представлены в Biochemistry.

«Мы обнаружили ситуации, при которых замена 2 аминокислот по отдельности ведет к разрушению или нестабильности вирусной оболочки. Но их одновременное замещение создает прочную структуру», — сказал адъюнкт-профессор Даниэль Туллман-Эрчек, один из ответственных авторов работы.

Вместе со специалистом этот статус получил профессор Мэтью Фрэнсис из Калифорнийского университета Беркли. Проект основан на прошлом исследовании, в котором Туллман-Эрчек с коллегами создали новую технику, SyMAPS (Систематическая мутация и отбор соединившихся частиц), для тестирования вариаций белков, используемых MS2 бактериофагом. Заменяя по одной аминокислоте в протеиновой цепи, команда изучила влияние разных комбинаций на оболочку вируса.

Ученые рассмотрели каждую пару соединений в полипептидной петле структуры. Одним из факторов, ведущих к эпистазу, стало уравновешивание зарядов замещенных аминокислот. Замена 2 положительных соединений вела к распаду оболочки. Но, уравновешивание отрицательно заряженной кислотой сохраняло стабильность структуры.

«Это казалось непредсказуемым явлением. Но, взглянув на общие тенденции, мы понимаем важность роли заряда в сохранении баланса, — сказал Туллман-Эрчек. – Данные, собранные по отдельным заменам, не показывали этого».

Команда планирует проверить, присутствует ли поведение частиц MS2 у других вирусов.

«На оптимизацию каждого компонента оболочки уходят годы, — сказал Туллман-Эрчек. – Мы пытаемся ускорить процесс, определяя принципы ее сборки. В итоге мы сможем самостоятельно построить структуру с нуля».

Исследование должно помочь в разработке систем доставки лекарств на основе вирусов, а также пролить свет на эволюционные процессы.