Рисовая лаборатория структурного биолога Ижи Джейн Тао создала первую полноразмерную структуру матричного белка, обнаруженного в ортомиксовирусе, вызывающем анемию у атлантического лосося. Поскольку структура и функция белка очень похожи на то, что было обнаружено до сих пор у вирусов гриппа, Тао ожидает, что они также будут полезны для определения механизмов вирусов человека.«Этот вирус и все вирусы гриппа принадлежат к одному семейству, поэтому они собираются очень похожим образом», — сказала она. «Хотя этот белок принадлежит к вирусу, заражающему рыб, он даст нам представление о том, как белки матрикса поддерживают сборку других вирусов».
Об открытии подробно рассказывается в этом месяце в Трудах Национальной академии наук.Лаборатория Тао специализируется на рентгеновской кристаллографии и других методах выявления основных структур молекул, таких как хрупкий матричный белок, получивший название M1. Многие попытки определить полную структуру потерпели неудачу, потому что белок состоит из двух основных частей: N- и C-доменов.
Поскольку тонкая цепочка остатков, которая удерживает домены вместе, так легко распадается, исследователи до сих пор могли захватывать структуры N-доменов только посредством кристаллизации.M1 может быть хрупким сам по себе, но он становится прочной оболочкой, когда связывается с другими белками M1, образуя сферический или трубчатый матрикс, который инкапсулирует и защищает вирусную РНК.
Эта матрица находится внутри липидного бислоя, внешней оболочки вируса, которая включает длинные гликопротеины. Эти гликопротеины ищут и прикрепляются к клеткам-мишеням с помощью своих эктодоменов, в то время как их цитоплазматические хвосты служат мостом к N домену матричного белка.
Домен C направлен внутрь от матрицы и является мостом к вирусной нагрузке внутри.«M1 помогает поддерживать форму», — сказал Тао. «Это основная функция любого матричного белка. Матрица также помогает включать вирусную РНК. Предположительно, если матричного белка нет, вы получите пустую везикулу».
Локтевая структура M1, обнаруженная в вирусе инфекционной анемии лосося, имеет шесть плотно упакованных альфа-спиралей, которые составляют N-домен и очень похожи на те, что обнаружены у штаммов вируса гриппа A. На другой стороне гибкого шарнира находится "локоть". , "лежит домен C с четырьмя альфа-спиралями. Оба домена имеют гидрофобные ядра для стабилизации их вокруг шарнира, который может варьироваться на целых 40 градусов.Тао сказал, что наличие полной структуры белка поможет исследователям определить, как он и другие ему подобные полимеризуются в защитную оболочку и связываются с мембраной. «Зная структуру только одного домена, мы не могли понять, как матричные белки взаимодействуют друг с другом, образуя оболочку», — сказала она. «Взаимодействие затрагивает оба домена».Она сказала, что полная структура может также дать подсказки для будущих противовирусных препаратов.
Лечение, направленное на M1, должно найти и проникнуть в инфицированные вирусом клетки.«Но если есть химическое вещество, которое может прервать самоассоциацию белков M1, оно будет очень полезно», — сказал Тао. «Я не думаю, что имеет значение, какой домен он связывает, главное, чтобы он мешал формированию оболочки.
Это может быть допустимой целью».