Фото: uthscsa.edu
Учені намагаються зробити коронавірус видимим для вродженої імунної системи людини
Уже визначена тривимірна структура цього білка. Вчені сподіваються, що це допоможе боротися з наслідками інфікування коронавірусом.
У США молекулярні біологи виявили білковий механізм, який робить РНК коронавірусу COVID-19 невидимою для вродженої імунної системи тих клітин, у які він вже встиг потрапити. Про це повідомив науковий журнал Nature Communications у п'ятницю, 24 липня.
"Вірус виробляє білок nsp16, який особливим чином змінює структуру кінцевих ділянок копій його генома. Ці зміни відіграють роль камуфляжу, який обманює клітину і змушує її вважати вірусну РНК частиною самої себе, а не чужорідним включенням", -
пояснив один з авторів дослідження, доцент університету штату Техас в Сан-Антоніо Йогеш Гупта.
Учені вважають, що після зараження COVID-19 у роботі імунітету розвиваються важкі порушення. Крім того, виникають й інші проблеми - масові запалення, мікротромби, які і без коронавірусу загрожують життю пацієнта. Зараз вчені намагаються зрозуміти, чому вони з'являються і як їм запобігти.
Для відповіді на це запитання, як зазначає Гупта, важливо розуміти, як коронавірус проникає в клітини людини, обходить вбудовану систему захисту і як його поява змінює життєдіяльність цих клітин. Перша фаза цього процесу - "переклад" генома вірусу на "мову", зрозумілу для клітини.
Для цього в кожній частинці коронавірусу є набір допоміжних білків, які особливим чином змінюють кінцеві ділянки його РНК-молекули, додаючи до них короткий сегмент. Біологи називають його "кепом".
Ця структура складається з молекули 7-метілгуанозину - аналога однієї з "букв" РНК і ДНК, вона є на всіх РНК-копіях генів багатоклітинних організмів. "Кеп" служить міткою, за якою клітини розпізнають свій і чужий генетичний матеріал. Якщо його немає, "чужинця" знищують. Віруси намагаються протидіяти цьому, використовуючи свої власні мітки або крадучи їх у клітини.
Гупта і його колеги з'ясували, що у випадку коронавірусу це завдання вирішує білок nsp16. Вчені з'ясували його точну тривимірну структуру, а також досліджували властивості ферменту nsp10, який відіграє важливу роль у формуванні "кепа" на копіях генома SARS-CoV-2. Для цього вчені отримали велику кількість їхніх молекул, з'єднали їх з 7-метілгуанозином, після чого заморозили і просвітили їх за допомогою рентгенівського кристалографа.
Завдяки цьому Гупта з колегами зрозуміли, як саме цей білок робить молекули РНК коронавірусу невидимими для імунітету. Зокрема, вони виділили кілька критично важливих ділянок nsp16 і nsp10, дестабілізація яких може вивести цю систему вірусного камуфляжу з ладу.
Цікаво те, що у SARS-CoV-2, збудників атипової пневмонії, звичайної застуди і коронавірусів тварин структура nsp16 значно відрізняється. Як саме відмінності в їхній структурі впливають на роботу ферменту, вчені поки не можуть точно сказати. Однак їх розрахунки показують, що вони можуть підвищувати його активність і розширювати можливий "репертуар" молекул, з яким nsp16 може взаємодіяти.
Подальше вивчення вразливих місць nsp16 і nsp10, як сподівається Гупта, приведе до створення коротких молекул, які зможуть заблокувати їхню дію і зробити вірус видимим для вродженої імунної системи людини та інших потенційних жертв COVID-19.
Нагадаємо, дослідники із Сінгапуру дійшли висновку, що імунні клітини людини
здатні розпізнавати коронавірус після першого контакту з ними, навіть роки потому. А це більш вагомий фактор імунітету, ніж наявність антитіл.