1313
Дослідники з Європейської лабораторії молекулярної біології (EMBL) у Гамбурзі спільно з колегами з Інституту молекулярної фармакології ім. Лейбніца створили надзвичайно детальну карту того, як вірус грипу A перебудовує заражені людські клітини. Їхній спеціальний метод дозволив спостерігати взаємодії білків безпосередньо всередині цілих клітин, а не лише в зруйнованих зразках. Роботу опублікували в Nature Microbiology.
Сезонний грип щороку спричиняє 3–5 мільйонів випадків тяжкої хвороби у світі й пов’язаний із до 650 тисячами смертей. Грип A також викликав кілька пандемій, зокрема «іспанку» 1918 року. Потрапивши в клітину, вірус вивільняє РНК з інструкціями для створення невеликого набору вірусних білків, які розходяться клітиною й перенаправляють її молекулярні системи, перетворюючи клітину на «фабрику» нових вірусних частинок.
Чіткіше розуміння цього захоплення могло б допомогти створити ефективніші вакцини й противірусні препарати. Нове дослідження стало першим, що масштабно картувало прямі контакти між білками грипу й людськими білками всередині цілих заражених клітин, причому з достатньою структурною точністю, щоб змоделювати, як взаємодіючі білки стикуються між собою.
Відстежувати взаємодії білків під час активної інфекції надзвичайно складно. Багато попередніх досліджень покладалися на біохімічні методи, що потребували руйнування клітин, а це спотворює реальну картину: коли внутрішні відсіки клітини зруйновано, білки, які були розділені, можуть контактувати вже в пробірці, а слабкі чи короткочасні взаємодії — зникати. Проривом став спеціальний варіант крос-лінкінгової мас-спектрометрії (XL-MS), розроблений колегами й пристосований саме до заражених вірусом клітин.
Експериментальні дані команда поєднала з обчислювальним моделюванням структур, використавши модифіковану версію AlphaFold — відзначеного Нобелівською премією алгоритму передбачення структури білків. Ключова перевага підходу в тому, що дані про крос-лінки подавали безпосередньо в модель, підказуючи їй, які частини вірусних і людських білків розташовані поруч усередині клітин.
Дослідження виявило дві помітні стратегії грипу A. Перша стосується гемаглютиніну — білка на поверхні вірусу, за допомогою якого він приєднується до клітин і проникає в них. Аналіз показав, що кілька людських білків допомагають правильно згортати й модифікувати гемаглютинін під час інфекції, причому деякі з цих білків раніше мали погано зрозумілі функції.
Друге відкриття стосується параспеклів — крихітних крапельноподібних відсіків усередині ядра клітини. Виявилося, що інфекція грипу A спричиняє їх розчинення, вивільняючи РНК-зв’язувальні білки, які вірус, імовірно, використовує для власного розмноження. «Найбільше нас здивували саме параспекли, — розповіла перша авторка Юлія Котова. — Спостерігати, як ці крихітні органели в ядрі розчиняються послідовно в кожній клітинній лінії та за кожного штаму грипу, означало, що це не побічний ефект, а стратегія». До того ж параспекли причетні до противірусного захисту клітини, тож їх руйнування може ще й послаблювати оборону. Автори наголошують, що хоча дослідження стосувалося лабораторного штаму, той самий підхід згодом можна застосувати до вірусів із пандемічним потенціалом, як-от H5N1.
