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!.
«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 и ведущий автор статьи в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, посвященной исследованию.
Работа ученых показала, что в обоих вирусах – вирусе мозаики костра (ВМК), поражающем растения (слева), и вирусе MS2, поражающе бактерии (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).
[Фото: BROME MOSAIC VIRUS CAPSID: LUCAS, R.W., LARSON, S.B., MCPHERSON, A., (2002) J MOL BIOL 317: 95-108 - HTTPS://WWW.RCSB.ORG/STRUCTURE/1JS9; MS2 VIRUS CAPSID: ROWSELL, S., STONEHOUSE, N.J., CONVERY, M.A., ADAMS, C.J., ELLINGTON, A.D., HIRAO, I., PEABODY, D.S., STOCKLEY, P.G., PHILLIPS, S.E., (1998) NAT STRUCT BIOL 5: 970-975 - HTTPS://WWW.RCSB.ORG/STRUCTURE/5MSF]
