Ученые выяснили детали заражения клеток человека вирусом ВИЧ-1, результатами чего поделились в журнале Nature Microbiology. Передовые технологии криоэлектронной микроскопии позволили в беспрецедентных подробностях наблюдать процесс преодоления патогеном ядерного барьера клетки.
Эксперименты проводились в Национальном центре электронной биовизуализации Великобритании в крупнейшем в стране ускорительном комплексе Diamond Light Source. Для моделирования инфицирования исследователи усилили проницаемость клеточных мембран без их нарушения — это дало возможность зафиксировать почти 1500 вирусных ядер, проникающих в ядро клетки.
Выяснилось, что успех ВИЧ зависит от формы и гибкости его ядер, адаптивных способностей ядерного порового комплекса клетки-хозяина и некоторых других ее компонентов. Один из них — CPSF6 — белок, играющий ключевую роль на ранних стадиях заражения ВИЧ, особенно в процессе проникновения вируса в ядро и интеграции в геном.
Раньше считалось, что ядерная пора — «ворота» в ядро клетки — имеет жесткую неизменную структуру, пропускающую только определенные молекулы. Однако исследование показало, что пора обладает более гибкими свойствами — она может расширяться и менять форму, помогая вирусным ядрам проникать внутрь.
Тем не менее внутрь попадают не все вирусные ядра: слишком хрупкие или не сумевшие связаться с CPSF6 застревают в поре или остается снаружи. Это означает, что ядерная пора — не просто пассивный проход, а активный участник процесса, решающий, какие вирусы могут проникнуть. Это принципиально новое понимание механизма заражения ВИЧ и его взаимодействия с клетками.
Вирус иммунодефицита человека типа 1 (ВИЧ-1) остается одной из самых серьезных угроз здоровью с момента первого зарегистрированного случая в 1981 году. Он унес более 42 миллионов жизней и вызывает более миллиона новых заражений ежегодно. Полученные данные не только углубляют наше понимание ВИЧ-1, но и демонстрируют мощь методов структурной биологии для изучения сложных клеточных процессов in situ. Эта работа — значительный шаг вперед в визуализации ВИЧ на критической стадии заражения и поиске способов его остановить.
В африканском дереве нашли лекарство от ВИЧ
Мутацию, защищающую европейцев от ВИЧ, проследили вплоть до ее возникновения
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram