Российские ученые выяснили, какой принцип используют вирусы для сборки своих оболочек

Ученые из Южного федерального университета (Ростов-на-Дону) выяснили, что при сборке оболочки вируса ее элементы стремятся расположиться как можно более компактно. Знание этого принципа позволит разработать лекарства, препятствующие сборке оболочки. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Nanoscale Advances.

Вирусы окружены особой белковой оболочкой — капсидом. Он защищает их генетический материал, а также участвует в проникновении в клетку. Оказалось, что капсиды представляют собой системы с максимально плотной упаковкой. Белковые комплексы в них располагаются так, чтобы центры тяжести отдельных молекул были равноудалены друг от друга. В этом случае силы взаимодействия комплексов друг с другом уравновешены, и система характеризуется минимумом свободной энергии.

Белковые комплексы могут состоять из разного числа молекул. Авторы доказали, что их модель работает для комплексов из двух и трех белков. При этом вирус Денге, например, в зрелом состоянии имеет капсид из димерных комплексов, а в молодом — из тримерных. Нарушив созревание капсида из тримерного в димерное состояние, можно помешать и процессу созревания вируса.

"Зная, по каким правилам собирается и перестраивается вирусная белковая оболочка, можно разрабатывать новые способы доставки лекарств, например, специальные наноконтейнеры на основе вирусов. Кроме того, смоделированный нами механизм созревания белковой оболочки можно использовать для борьбы с вирусными инфекциями, если нарушить его с помощью особых препаратов", — рассказывает руководитель проекта, профессор кафедры "Нанотехнология" Южного федерального университета Сергей Рошаль.