Цитомегаловирус человека: секреты упаковки

А.И. Курамшин

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
Липучка против трипсов
Химики ищут замену инсектицидам, подсматривая за тем, как разные растения сами защищаются от вредных насекомых. Некоторые растения выделяют липкие вещества из так называемых железистых волосков. К ним прилипают насекомые-вредители и погибают. Эта стр...
Этанол против гриппа
Во время пандемии ковида в соцсетях распространилось видео, на котором наш соотечественник демонстрировал свой метод лечения ковида — ингаляцию парами этанола. Но тогда над ним посмеялись и отмахнулись. Похоже — зря. Японские исследователи ...
Пишут, что...
…за последнее десятилетие плотность тихоокеанских устриц Magallana gigas в двух заливах Южной Калифорнии увеличилась в 32 раза, что совпадает с летним повышением температуры морской воды на 2–4°C… …пластырь с микроиглами против ...
Маскировка, подсказанная цикадой
Тело цикады покрывают брохосомы. Эти структуры отлично поглощают свет, тем самым помогая ей маскироваться от животных, глаза которых видят в том числе и ультрафиолетовый свет. Используя 3D-принтер, исследователи создали искусственные аналоги брохосом...