Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Перевод Ахиллесова пята коронавируса

Вирус SARS-CoV-2 критически зависит от особого механизма, обеспечивающего синтез его белков. Коллаборация под руководством исследовательской группы из Высшей Технической Школы Цюриха (ETH Zurich) докопалась до молекулярного устройства этого процесса и показала, что его можно ингибировать специальными химическими соединениями, тем самым существенно подавляя репликацию вируса в инфицированных клетках.


Видео: Said Sannuga, Cellscape.co.uk / ETH Zurich, The Ban Lab

Вирусы используют ресурсы инфицированной клетки для репликации и дальнейшего заражения других клеток, и при помощи того же механизма болезнь перекидывается на других особей. Важнейший этап в жизненном цикле вируса синтез новых вирусных белков, выстраиваемых на основе инструкций из вирусного РНК-генома. Клеточная фабрика белков, рибосома, начинает клепать вирусные белки по этим чертежам.

Когда клетка здорова, рибосома движется вдоль РНК в строго размеренном темпе, считывая три нуклеотида РНК за шаг. Такой трехбуквенный код определяет соответствующую аминокислоту, которая прикрепляется к наращиваемому белку. Почти не случается такого, чтобы рибосома сдвинула один или два нуклеотида РНК вперед или назад, отступив от этого правильного трехчастного паттерна. Если такой сдвиг в рибосоме (его называют сдвиг рамки считывания) все-таки происходит, то он приводит к ошибкам в считывании генетического кода.

В наших клетках сдвиг рамки считывания почти никогда не случается; из-за этого клеточные белки становились бы нефункциональными. Но жизненный цикл некоторых вирусов, например, коронавирусы и ВИЧ, зависит именно от сдвига рамки считывания в ходе таких событий регулируется уровень вирусных белков. Например, вирус SARS-CoV-2, тот самый, что вызывает COVID-19 критически зависит от сдвига рамки считывания, обеспечиваемого необычной и запутанной сверткой в вирусной РНК.

Следовательно, поскольку сдвиг рамки считывания жизненно важен для вируса, а у нас в организме почти никогда не происходит, любое соединение, препятствующее такому сдвигу, потенциально могло бы помочь как эффективное противовирусное лекарство. Правда, до сих пор не известно, как вирусная РНК взаимодействует с рибосомой, провоцируя сдвиг рамки считывания, а это было бы важно знать для разработки препарата.

Получена подробная картина процесса, критически важного для репликации коронавируса


Команда исследователей из Высшей Технической Школы Цюриха и из университетов Берна, Лозанны и Корка (Ирландия) впервые смогла выявить взаимодействия между вирусным геномом и рибосомой, происходящие при сдвиге рамки считывания. Результаты их работы были опубликованы в журнале Science.

При помощи филигранных биохимических экспериментов исследователи смогли застать рибосому именно на том сайте РНК-генома SARS-CoV-2, где происходил сдвиг рамки считывания. Этот молекулярный комплекс им удалось изучить при помощи криоэлектронной микроскопии.

По результатам работы удалось с беспрецедентной детализацией дать описание этого процесса и открыть ряд новых свойств, о которых даже не подозревали. При сдвиге рамки считывания рибосомная машина, отличающаяся динамичностью, принимает неестественную конфигурацию, что помогло получить одно из самых резких и точных изображений рибосомы млекопитающих, визуализируемой в процессе сдвига рамки, когда как раз происходит считывание информации из вирусного генома. Далее ученые проследили свои структурные находки, поставив эксперименты in vitro и in vivo и, в частности, как на этот процесс можно нацелить нужные химические соединения. Ненад Бан, профессор молекулярной биологии в Высшей Технической Школе Цюриха и соавтор данного исследования, акцентирует, что представленные здесь результаты, касающиеся SARS-CoV-2, также будут полезны для понимания механизмов сдвига рамки считывания у других РНК-вирусов.

Потенциальная мишень для разработки противовирусных препаратов


Зависимость SARS-CoV-2 от такого события сдвига рамки считывания у рибосомы может пригодиться при разработке противовирусных препаратов. По данным более ранних исследований, известно несколько препаратов, способных ингибировать сдвиг рамки считывания у коронавирусов; но новое исследование теперь позволяет судить о том, как эти соединения влияют на уровни SARS-CoV-2 в инфицированных клетках.

В поставленных экспериментах оба соединения подавляли репликацию вируса на два-три порядка, при этом не будучи токсичными для обрабатываемых клеток. При этом, один из них подавлял репликацию вируса, ингибируя рибосомальный сдвиг рамки считывания, а в основе действия второго может лежать иной механизм.

Хотя, в настоящее время эти соединения не обладают достаточной мощностью, чтобы применять их в терапевтических целях, данное исследование демонстрирует, что ингибирование рибосомального сдвига рамки считывания коренным образом влияет на репликацию вируса, что открывает путь к разработке более качественных соединений. В силу того, что все коронавирусы зависят от сохранения такого механизма сдвига рамки считывания, препарат, нацеленный на борьбу с этим процессом, может иметь лечебный эффект и при борьбе с другими коронавирусами, отдаленно родственными SARS-CoV-2. Наша дальнейшая работа будет сосредоточена на понимании механизмов клеточной защиты, подавляющих процесс вирусного считывания рамки сдвига, поскольку это может быть полезно для разработки небольших соединений со схожим механизмом действия, говорит Бан.

РНК (желтая) вируса SARS-CoV-2 образует псевдоузловую структуру (разноцветная, справа внизу), которая вызывает сдвиг при движении рамки считывания по рибосоме (коричневая). Таким образом, вирусная РНК контролирует уровни синтеза вирусных белков. Подробнее об исследовании рассказано в видео, ссылка на которое дана выше (Графика: Said Sannuga, Cellscape.co.uk / ETH Zurich, The Ban Lab)





Облачные VDS серверы от Маклауд быстрые и безопасные.

Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!

Источник: habr.com
К списку статей
Опубликовано: 18.05.2021 10:20:20
0

Сейчас читают

Комментариев (0)
Имя
Электронная почта

Блог компании маклауд

Научно-популярное

Биотехнологии

Здоровье

Covid-19

Коронавирус

Vds

Vps

Быстрые серверы

Микробиология

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru