Модель белка вируса Эбола обеспечивает более четкое понимание вирусной механики
Изображение: Yukihiko Sugita
Ученые Окинавского Института науки и техники (OIST) впервые представили структуру центрального компонента вируса Эбола с почти атомарным разрешением. Исследование было опубликовано в журнале Nature.
Ученые сосредоточились на части вируса, называемой nucleocapsid (NC), комплексе белков, который действует как структура поддержки вирусного генетического материала. Эта структура позволяет вирусу копировать свою смертельную «полезную» нагрузку, достигая разрушительного эффекта. Исследователи выделили комплексы нуклеопротеинов-РНК, которые составляют ядро NC, до высокой степени чистоты, затем проанализировали их с помощью криоэлектронного микроскопа (cryo-EM), чтобы ближе взглянуть на их структуру.
«До этого исследования мы знали только о мельчайших частицах структуры NC, — сказал д-р Юкихико Сугита, — теперь, когда мы можем видеть ее в целом, это может помочь нам найти цели для противовирусных препаратов.»
Полный вирус Эбола представляет собой крошечную невидимую нитчатую структуру, которая появляется как короткая прядь волос при увеличении в тысячи раз. Внутри этих нитей находятся фрагменты, составляющие функционирующий вирус: NC и матричные белки, оба из которых обернуты поверхностными гликопротеинами и вирусной оболочкой.
Чтобы получить представление о том, какой шаг вперед сделали ученые, представьте, что предыдущее исследование было похоже на просмотр фильма на VHS, а новая структура похожа на то, чтобы увидеть ее в презентации 4K: детали значительно острее, с четким определением, которое позволяет ученым получить наиболее подробную картину этого компонента вируса.
Однако достижение такой картины было медленным процессом. «Белковые комплексы очень хрупкие, — сказал д-р Сугита, — получить полный образец было очень сложно.»
После того, как образцы были подготовлены, команде исследователей потребовалось более 18 месяцев, чтобы найти правильный путь для восстановления NC как цифровой модели. Спиральная структура белкового комплекса обманчиво проста, но у него есть необычайная сложность. Но после систематического поиска, нескольких намеков, предоставленных публикацией другой команды, и нового понимания, предоставленного их собственным анализом высокого разрешения, тяжелая работа команды OIST окупилась; все встало на место.
«Теперь, когда у нас есть четкое представление о том, как выглядит эта структура, мы на один шаг ближе к выяснению того, как работает весь вирус», — говорят ученые.
Трехмерная модель обеспечивает точную основу для будущей работы. Теперь ученые смогут провести целенаправленные исследования всей структуры вируса Эбола, которые могут указывать на способы победить вирус.
Yukihiko Sugita et al, Cryo-EM structure of the Ebola virus nucleoprotein–RNA complex at 3.6 Å resolution, Nature (2018). DOI: 10.1038/s41586-018-0630-0