Исследователи из России создали точную компьютерную модель, описывающую процесс самосборки вирусных частиц, что помогло им раскрыть основной принцип, управляющий созреванием защитных оболочек вируса Денге и других опасных для человека патогенов. Об этом в среду сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
"Знание правил сборки и перестройки вирусных белковых оболочек поможет в разработке новых способов доставки лекарств, в том числе наноконтейнеров на основе вирусов. Кроме того, смоделированный нами механизм созревания белковой оболочки можно использовать для борьбы с вирусными инфекциями", - заявил профессор Южного федерального университета (Ростов-на-Дону) Сергей Рошаль, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Большинство существующих на Земле вирусов - наноскопические частицы, состоящие из большого числа повторяющихся белковых блоков, "склеенных" друг с другом особым образом. Ученых давно интересует то, по каким принципам происходит формирование белковой оболочки вирусов и как этот процесс можно нарушить или взять под контроль.
Математические секреты вирусов
Создание этой компьютерной модели стало возможным благодаря тому, что российские исследователи разработали математический подход, позволяющий плотно расположить набор дисков произвольной формы на поверхности сферы. Используя эти принципы, исследователи выяснили то, как происходит процесс сборки вирусных частиц из однотипных "стройблоков", содержащих в себе по два или три звена простейших белковых компонентов оболочки вируса.
Оба типа "стройблоков", как отмечают ученые, играют важную роль в созревании частиц вируса Денге и похожих на него патогенов. Тройные цепочки белков используются вирусом для сбора оболочки новых вирусных частиц внутри клеток, а к моменту их попадания в окружающую среду они перестраиваются в структуры, состоящие из двойных "стройблоков".
Разработанная компьютерная модель помогла российским ученым впервые изучить, как протекает этот процесс и раскрыть условия, в которых происходит это превращение. В частности, исследователи обнаружили, что перестройки в структуре оболочки вируса запускаются и протекают из-за различий в уровне кислотно-щелочного баланса между центральными регионами клеток, где формируются вирусные частицы, и их периферией, откуда они проникают во внешнюю среду.
По мнению ученых, это поможет ученым создать новые системы адресной доставки лекарств в определенные типы клеток, а также приблизит ученых к созданию препаратов, которые будут блокировать процесс сборки или созревания новых вирусных частиц.