Ученые из Государственного университета Сан-Диего, Гарварда и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) пришли к выводу, что два отдаленно родственных РНК-вируса — один из которых заражает бактерии, а другой растения — собираются в конкретные структуры по одному принципу. Открытие позволит усовершенствовать упаковку и целенаправленную доставку лекарств, а также использовать этот механизм для самосборки минироботов, передает EurekAlert!.
Множественные белковые субъединицы (зеленый, фиолетовый и красный) вируса мозаики костра, поражающего растения (слева), имеют отдельные фазы зарождения и роста, аналогичные вирусу, поражающему бактерии MS2 (справа)
© Brome mosaic virus capsid: Lucas et al./ J Mol Biol, 2002; MS2 virus capsid: Rowsell et al./ Nat Struct Biol, 1998
«Если мы поймем физические правила сборки вирусов, то сможем попытаться заставить их образовывать неправильные структуры, чтобы препятствовать их распространению», — сказал Риз Гарманн, химик из Университета штата Сан-Диего.
Работа ученых показала, что в обоих вирусах – вирусе мозаики костра (ВМК), поражающем растения (на рис. слева), и вирусе MS2, поражающе бактерии (на рис. справа), белковые компоненты идеально образуют пятиугольники и шестиугольники, которые образуют симметричную форму икосаэдра – одну из самых распространенных форм среди всех вирусов, благодаря каркасу, обеспечиваемому петлевой и свернутой нитью РНК.
Подобно тому, как снежинке требуется пара молекул холодной воды, чтобы окружить частицу перед кристаллизацией, белковая сфера вируса быстро срастается только после того, как несколько белков свободно присоединяются к РНК. Без взаимодействий между белками и РНК для сборки вируса потребовалось бы очень много времени — недели, месяцы. А может быть, он никогда бы так и не собрался.
Если же механизм работает исправно, весь процесс сборки, который исследователи сняли на видео с помощью инновационного микроскопа iSCAT, занимает всего несколько минут.
Последний общий предок ВМК и MS2 существовал только в древние времена, что позволяет предположить, что путь их сборки мог быть эволюционно консервативным и что другие РНК-вирусы могли следовать сходному пути, отмечается в исследовании. Однако это еще предстоит выяснить. Также результаты этой работы пока преждевременно распространять на вирус, вызывающий COVID-19 (хотя у него тоже есть РНК).
Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)
