белковый антивирус

Врожденная иммунная система человека способна распознавать вирусы и запускать каскад сигнальных механизмов, включая выработку интерферонов — белков, активирующих защитные реакции клеток. Одним из ключевых компонентов этих механизмов являются гены, стимулируемые интерфероном ISG, которые продуцируют специфические противовирусные белки. MX — один из таких белков, который был открыт ещё 60 лет назад и показал эффективность против широкого спектра вирусов, включая ВИЧ и герпес.

Белок MX2, как показали исследователи, играет важную роль в ограничении размножения ВИЧ-1 и вирусов герпеса после их проникновения в клетку. Это происходит через взаимодействие белка MX2 и капсида – защитной оболочкой вирусов. Однако пока остается малоизученным, какие ещё факторы клеток-хозяев могут быть вовлечены в этот процесс.

Поэтому учёные провели исследование, чтобы понять, с какими именно молекулами взаимодействует белок MX2, и как это влияет на его способность противостоять вирусам, таким как ВИЧ-1 и вирус простого герпеса HSV-1. Результаты показали, что MX2 связывается с особыми белками, содержащими фенилаланин-глицин FG, которые входят в состав комплекса ядерной поры. А это значит, что белок MX2 может напрямую взаимодействовать с ядерным комплексом клетки-хозяина, затрудняя доставку вирусных геномов.

Ядерная пора — это структура, которая регулирует транспорт веществ между ядром клетки и её цитоплазмой. Когда вирусы, такие как ВИЧ или герпес, попадают в клетку, они стремятся использовать этот механизм, чтобы проникнуть в ядро и запустить процесс репликации своей ДНК или РНК. MX2 блокирует этот процесс. Он взаимодействует с FG-богатыми белками и другими компонентами, образуя многобелковые биомолекулярные конденсаты — структуры, напоминающие ядро, через которые вирусы пытаются пройти, принимая их за настоящие поры. В результате вирусные частицы «запутываются» в этих структурах и не могут проникнуть дальше.

Эти конденсаты MX2 создают нечто вроде ловушки для вирусов, обманывая их и мешая им проникать в ядро. Как только вирус попадает в такую ловушку, он высвобождает свой генетический материал преждевременно, до того как сможет заразить клетку. Это снижает способность вирусов распространяться и размножаться, блокируя вирусную инфекцию на её ранних стадиях.

Кроме связи с белками ядерной поры, MX2 также взаимодействует с белками, которые участвуют в образовании цитоплазматических рибонуклеопротеиновых гранул. Цитоплазматические рибонуклеопротеиновые гранулы RNP-гранулы — это динамичные структуры внутри клетки, которые участвуют в механизмах обработки, хранении и трансляции мРНК. Они могут состоять из различных белков и молекул РНК, которые вместе регулируют судьбу мРНК — от ее стабилизации до деградации. Взаимодействие этих гранул с белком MX2 нужно для его антивирусной активности, так как вирусы тоже имеют генетический материал.

RNP-гранулы помогают клетке решать, что делать с мРНК в зависимости от текущих условий в клетке. Они могут либо защищать мРНК и поддерживать её в неактивной форме до момента необходимости синтеза белков, либо, наоборот, способствовать её разрушению, если мРНК повреждена или не нужна. Эти гранулы обычно формируются в стрессовых условиях, когда клетка должна быстро адаптироваться к внешним угрозам, таким как вирусные инфекции.

MX2 использует RNP-гранулы, чтобы эффективно ингибировать вирусные процессы. Когда вирус, такой как ВИЧ или герпес, попадает в клетку, ему необходимо транспортировать свою генетическую информацию в ядро для репликации. Однако MX2 связывается с вирусным капсидом – защитной оболочкой вируса, и использует RNP-гранулы для создания дополнительных барьеров для вируса. Взаимодействие с RNP-гранулами может способствовать тому, что вирусная РНК оказывается заблокированной в цитоплазме, не доходя до ядра.

Когда вирус сталкивается с активностью MX2, его генетический материал может быть «захвачен» в гранулах и предотвращён от дальнейшей репликации. Это означает, что MX2 не просто работает в изоляции, а взаимодействует с широким спектром клеточных механизмов, включая RNP-гранулы, чтобы ограничить вирусное размножение, когда вирус уже проник в клетку, но не смог начать активную репликацию. Так, взаимодействие MX2 с белками, участвующими в образовании цитоплазматических рибонуклеопротеиновых гранул, это ключевое звено в создании мультипротеиновых комплексов, которые препятствуют вирусной активности, что делает этот процесс критическим для защиты от ВИЧ и герпесвирусов.

Исследование ученых проливает свет на сложные взаимодействия белков клетки, которые активируются в ответ на вирусную атаку. Белок MX2, блокируя ключевые пути, по которым вирусы попадают в ядро клетки, может стать основой для инновационной терапии. Это не просто очередная линия защиты — это путь к созданию препаратов, которые эффективно блокируют вирусы на самом раннем этапе инфекции. В отличие от традиционных лекарств, к которым вирусы могут выработать сопротивляемость, такая терапия целится в фундаментальные процессы, заложенные самой природой клетки. Этот прорыв может кардинально изменить подход к лечению таких инфекций, как ВИЧ-1 и герпес, давая шанс на более безопасные и долгосрочные решения в борьбе с вирусами.