Ученые составили карту захвата человеческой клетки вирусом гриппа
Ученые проследили, как вирус гриппа А перестраивает работу зараженной клетки. Исследование выявило ранее неизвестные взаимодействия вирусных и человеческих белков.
Источник: Новости науки.
МОСКВА, 22 июля /Новости науки/. Ученые впервые подробно картировали захват человеческой клетки вирусом гриппа А. Результаты исследования опубликовал журнал Nature Microbiology.
Полученная карта показывает, с какими белками клетки непосредственно контактируют компоненты вируса и как именно они соединяются. Эти данные помогут искать новые мишени для лекарств, мешающих возбудителю гриппа размножаться.
«Наша работа предлагает новый способ изучать взаимодействия вируса гриппа и клетки-хозяина в естественных условиях и на структурном уровне. Нынешние результаты представляют собой снимок одного момента инфекции и открывают путь к изучению всего инфекционного цикла», — рассказал руководитель исследовательской группы Ян Косински.
Ранее для изучения взаимодействий белков ученым приходилось разрушать клетки. В результате могли возникать контакты между молекулами, которые внутри клетки никогда не встречались, а кратковременные и слабые связи, напротив, исчезали. В новой работе исследователи применили масс-спектрометрию с химическим связыванием белков непосредственно внутри целых зараженных клеток.
Экспериментальные данные объединили с модифицированной версией алгоритма AlphaFold. Это позволило не только определить контактирующие белки вируса и человека, но и смоделировать, как располагаются отдельные участки этих молекул относительно друг друга.
Ученые выявили два основных механизма захвата клетки. Первый связан с гемагглютинином — поверхностным белком, с помощью которого вирус прикрепляется к клетке и проникает внутрь. Исследователи проследили его перемещение по внутриклеточной транспортной системе и обнаружили белки человека, помогающие гемагглютинину правильно сворачиваться и приобретать необходимые химические модификации.
Второй механизм затрагивает параспеклы — небольшие каплеобразные структуры в ядре клетки. После заражения вирусом гриппа они растворялись во всех проверенных клеточных линиях и при воздействии всех изученных штаммов. В результате высвобождались связывающие РНК белки, которые вирус может использовать для собственного размножения. Разрушение параспеклов также способно ослаблять стрессовую и противовирусную защиту клетки.
Пока метод проверили на лабораторно адаптированном штамме гриппа. В дальнейшем ученые планируют использовать его для изучения вирусов, представляющих потенциальную пандемическую угрозу, включая птичий грипп H5N1. По приведенным исследователями данным, сезонный грипп ежегодно вызывает от 3 млн до 5 млн тяжелых случаев заболевания и до 650 тыс. смертей.
Полученная карта показывает, с какими белками клетки непосредственно контактируют компоненты вируса и как именно они соединяются. Эти данные помогут искать новые мишени для лекарств, мешающих возбудителю гриппа размножаться.
«Наша работа предлагает новый способ изучать взаимодействия вируса гриппа и клетки-хозяина в естественных условиях и на структурном уровне. Нынешние результаты представляют собой снимок одного момента инфекции и открывают путь к изучению всего инфекционного цикла», — рассказал руководитель исследовательской группы Ян Косински.
Ранее для изучения взаимодействий белков ученым приходилось разрушать клетки. В результате могли возникать контакты между молекулами, которые внутри клетки никогда не встречались, а кратковременные и слабые связи, напротив, исчезали. В новой работе исследователи применили масс-спектрометрию с химическим связыванием белков непосредственно внутри целых зараженных клеток.
Экспериментальные данные объединили с модифицированной версией алгоритма AlphaFold. Это позволило не только определить контактирующие белки вируса и человека, но и смоделировать, как располагаются отдельные участки этих молекул относительно друг друга.
Ученые выявили два основных механизма захвата клетки. Первый связан с гемагглютинином — поверхностным белком, с помощью которого вирус прикрепляется к клетке и проникает внутрь. Исследователи проследили его перемещение по внутриклеточной транспортной системе и обнаружили белки человека, помогающие гемагглютинину правильно сворачиваться и приобретать необходимые химические модификации.
Второй механизм затрагивает параспеклы — небольшие каплеобразные структуры в ядре клетки. После заражения вирусом гриппа они растворялись во всех проверенных клеточных линиях и при воздействии всех изученных штаммов. В результате высвобождались связывающие РНК белки, которые вирус может использовать для собственного размножения. Разрушение параспеклов также способно ослаблять стрессовую и противовирусную защиту клетки.
Пока метод проверили на лабораторно адаптированном штамме гриппа. В дальнейшем ученые планируют использовать его для изучения вирусов, представляющих потенциальную пандемическую угрозу, включая птичий грипп H5N1. По приведенным исследователями данным, сезонный грипп ежегодно вызывает от 3 млн до 5 млн тяжелых случаев заболевания и до 650 тыс. смертей.
