Bпервые рассмотрели все атомы в оболочке вируса

Учёные изучали оболочку вируса Penicillium stoloniferum F (PsV-F), который заражает грибки, производящие пенициллин. У него сферический капсид. Для людей этот вирус не опасен, но он очень похож на ротавирус (rotavirus), потому его изучение так важно для науки (иллюстрация J. Pan и Y.J. Tao /Rice University).

Три года работы ушло у учёных из университета Райса (Rice University) на создание и обработку сотен рентгеновских снимков высокой чёткости, чтобы получить самую подробную иллюстрацию капсида вируса.

Авторы работы представили первое в мире изображение, точно указывающее на место каждого из более чем 5 миллионов атомов, составляющих оболочку вируса.

Оболочка (или как её ещё называют учёные — капсид) выполняет сразу несколько функций, одна из которых защищать геном вируса (в данном случае двойную спираль РНК). Однако капсид нужен вирусу не только для того, чтобы защищать содержимое от внешнего воздействия, но и для прикрепления и проникновения внутрь клетки.

"Когда вирус атакует клетку, его оболочка проходит сквозь клеточную мембрану и никогда полностью не распадается", — рассказывает в пресс-релизе университета ведущая исследовательница Ичжи Джейн Тао (Yizhi Jane Tao).

Несмотря на то что существует великое множество вирусов, которые могут сильно отличаться друг от друга по генетическим и другим параметрам, их оболочки можно подразделить на две основные категории: сферические и спиральные.

Чтобы как следует изучить сферические капсиды, Тао и её коллега Цзюньхуа Пань (Junhua Pan) сначала кристаллизовали оболочки вирусов. Только в таком состоянии можно было провести их рентгенографическое исследование. Дифракция лучей на кристаллической решётке исследуемого объекта позволила построить наиболее точную на сегодняшний день трёхмерную карту сферического капсида.

"Вся оболочка состоит из 120 копий одного белка", — говорит Пань. Исследователи надеются, что столь детальное изучение этих структурных элементов поможет им понять, как именно формируется оболочка вируса.

Белковая оболочка служит защитой и "средством передвижения". Размножение вируса может происходить только внутри заражённой клетки

"Так как у многих вирусов похожий сферический капсид, понимание процессов его формирования позволит разработать новые подходы к лечению вирусных заболеваний, — считает Тао. – Полученная информация также поможет другим научным группам в создании вирусов, доставляющих в клетки нужные гены".

В будущем ту же технологию можно будет использовать для изучения спиральных капсидов.