Ученые открыли уникальный молекулярный механизм, которые используют для размножения в инфицированных клетках вирусы SARS-CoV и SARS-CoV-2 и не используют другие коронавирусы.
По мнению авторов, именно этим объясняется высокая патогенность вирусов SARS. Результаты исследования опубликованы в журнале EMBO Journal, передает РИА Новости.
Коронавирусы, вызывающие безобидную простуду у людей, открыли более 50 лет назад, но SARS-CoV, появившийся в 2002 году стал первым коронавирусом, провоцирующим тяжелую пневмонию. Вирус SARS-CoV-2 оказался еще более агрессивным. Сравнив геномы РНК простых коронавирусов человека и вирусов семейства SARS, ученые обнаружили в геноме последних особую область, которую они назвали «уникальным доменом SARS» (SUD).
Немецкие вирусологи из университетов Любека и Людвига-Максимилиана в Мюнхене вместе с коллегами из Китая и Швейцарии установили, что именно эта область генома и ее белковые продукты ответственны за необычайную патогенность вируса SARS-CoV-2, вызывающего заболевание COVID-19.
Авторы выяснили, что в инфицированных клетках белки SUD взаимодействуют с человеческим белком Paip-1, образуя комплекс, который затем участвует в синтезе вирусных белков. Вместе с Paip-1 и другими белками в клетках человека, SUD связывается с рибосомами - молекулярными машинами, отвечающими за синтез белка в клетках. Это приводит к усилению продукции всех видов белков - как белков клетки-хозяина, так и белков вируса.
Однако в клетках, инфицированных коронавирусом, молекулы информационной РНК, кодирующие белки-хозяева, избирательно разрушаются вирусным белком Nsp1. В результате этого сложного процесса инфицированная клетка производит преимущественно вирусные белки. Таким образом, коронавирус, по сути, перепрограммирует белки клеток-хозяев и заставляет их работать на себя. Это многократно усиливает репликацию - процесс образования новых копий вируса.
«Изучение такого рода взаимодействий между белками коронавируса и белками инфицированной клетки человека помогает нам понять, как вирусы изменяют ключевые функции клетки в свою пользу», - приводятся в пресс-релизе университета Людвига-Максимилиана слова руководителя исследования доктора Альбрехта фон Брюнна (Albrecht von Brunn), сотрудника Немецкого центра инфекционных исследований в Мюнхене.
Исследователи из лаборатории Альбрехта фон Брунна открыли взаимодействие между белками SUD и Paip-1, а ученые из университета Любека под руководством Рольфа Хильгенфельда (Rolf Hilgenfeld) построили трехмерную модель белка SUD. Затем, объединившись, авторы воссоздали кристаллическую структуру комплекса, образованного SUD и Paip-1, и изучили ее с помощью метода рентгеновской кристаллографии.
