Учёные выяснили, как вирусы используют асимметрию для быстрого заражения

Учёные из Университета Пенсильвании обнаружили, что вирусы намеренно создают асимметрию в своей структуре, чтобы ускорить заражение клеток. Ключевую роль в этом процессе играет одна химическая связь.

Варун Венкатакришнан (слева) и Ганеш Ананд. Автор: Michelle Bixby / Penn State

Исследователи изучали архитектуру вируса курчавости листьев турнепса (TCV), который имеет икосаэдрическую (20-гранную) оболочку, как и многие человеческие патогены, включая полиовирус и вирус гепатита B. Они выяснили, что особая связь — изопептидная — создаёт лёгкий дисбаланс внутри белковой оболочки вируса.

Эта связь действует как молекулярный шарнир, смещая генетический материал (РНК) к одной стороне частицы. По словам ведущего автора исследования Ганеша Ананда, это похоже на «шулерскую игральную кость», утяжелённую с одной стороны. Когда вирус попадает в клетку и начинает распадаться, РНК «выстреливает» через заранее определённую точку выхода, что позволяет ей быстро захватить клеточные механизмы для репликации.

Шон Браэт устанавливает колонку для жидкостной хроматографии. Автор: Michelle Bixby / Penn State

Этот механизм был зафиксирован с помощью криоэлектронной микроскопии и масс-спектрометрии. Учёные полагают, что подобная стратегия может быть универсальной для многих икосаэдрических вирусов.

Открытие открывает новые пути для создания противовирусных препаратов и терапевтических РНК. Например, можно разработать вакцины, которые будут высвобождать РНК точно в нужном месте, повышая их эффективность, или лекарства, которые будут связываться с асимметричными участками, нарушая целостность вирусной оболочки и предотвращая заражение.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances, и на его основе уже подана заявка на патент.