Цитомегаловирус человека: секреты упаковки

Курамшин А.И.
(«ХиЖ», 2017, №9)

pic_2017_09_16-1.jpg

Реконструкция поперечного сечения вириона цитомегаловируса человека (вверху) с разрешением в 15 Å. Справа, крупно — расположение двухцепочечной ДНК вируса (дцДНК) внутри каналов белка 

Исследователи из группы Хуна Чжоу в Калифорнийском университете (Лос-­Анджелес) использовали криоэлектронную микроскопию для изучения капсида самого большого представителя семейства вирусов герпеса — цитомегаловируса человека, он же HCMV, от Human cytomegalovirus, или герпесвирус человека тип 5 («Science», 2017, 356, 6345, eaam6892; DOI: 10.1126/science.aam6892). Он опасен для людей со слабым и несформировавшимся иммунитетом, а также может вызывать врожденные аномалии развития или осложнения при пересадке донорских органов.

Цитомегаловирус огромен — его капсид диаметром 1300 Å состоит примерно из 4000 молекул белков. Но и геном у него самый большой среди герпесвирусов: 235 000 нуклеотидов, при этом капсид, в который геном упакован, не намного больше, чем у других. Как показывают расчеты, ДНК вируса должна оказывать на оболочку капсида давление в десятки атмосфер.

Электронная микроскопия в различных модификациях позволила многое узнать о строении агрегатов из макромолекул, к которым относятся и вирусы. Однако до недавнего времени использовать ее для изучения строения вирусов герпеса не представлялось возможным из-за их больших размеров и склонности разрушаться в процессе исследования.

Получить изображение капсида цитомегаловируса с разрешением в 3,9 Å исследователям из Лос-Анджелеса удалось благодаря двум приемам. Во-первых, они проводили исследования при температуре –197оС, в полном смысле этого слова замораживая надмолекулярную структуру, образованную четырьмя тысячами молекул белков. Во-вторых, они не стремились сразу получить изображение всей оболочки вируса, а действовали примерно так же, как составители географических карт, — определяли строение небольшого участка капсида и участков, перекрывающихся с ним, затем комбинировали их в единую картину. Это было непросто — всего ученые получили и обработали 39 600 изображений. Выяснилась в том числе особенность, которую авторы считают специфической для цитомегаловируса человека: его ДНК заходит изнутри в каналы капсида, образуя петли. Предполагается, что столь подробная структурная информация поможет в разработке препаратов против этого и других герпесвирусов.

Разные разности

01.10.2017 10:00:00
...согласно моделированию с учетом общепринятых сценариев выброса парниковых газов, в Южной Азии температура и влажность приблизятся к опасному для здоровья человека пределу, а в некоторых регионах превысят его уже к концу XXI века («Science Advances», 2017, 3, 8, e1603322, doi: 10.1126/sciadv.1603322)... >>
01.09.2017 10:23:00

...возможно, 39—59% площадей кофейных плантаций в Эфиопии из-за климатических изменений станут непригодными для выращивания кофе, однако охрана лесов и перемещение плантаций могут даже увеличить подходящие площади в четыре раза и более («Nature Plants», 2017, 3, 17081, doi: 10.1038/nplants.2017.81)...

>>
01.08.2017 23:27:00

...явление квантовой запутанности продемонстрировано для фотонных пар, разделенных расстоянием 1203 км на Земле, с ретрансляцией через спутник. Результаты показывают возможность будущей глобальной сети квантовой связи («Science», 2017, 356, 6343, 1140—1144, doi: 10.1126 / science.aan3211)...

>>
06.07.2017 10:00:00

...Казанский федеральный университет принял решение прекратить сотрудничество с итальянским хирургом-трансплантологом Паоло Маккиарини, ранее уличенным в этических нарушениях и фальсификации данных («Science», 2017, doi: 10.1126/science.aal1201)...

>>
31.05.2017 14:02:00

...космический аппарат «Кассини» в последний раз прошел мимо Титана, крупнейшего спутника Сатурна, и направляется в область между планетой и ее кольцами, через которую пройдет 22 раза, а затем, в сентябре 2017 года, нырнет в атмосферу Сатурна («Nature», 2017, 544, 7649, 149—150, doi:10.1038/544149a)...

>>