Обнаружен механизм, который помогает вирусу оспы блокировать нашу систему клеточной защиты
Обычно в микробиологии процессы довольно сложные. Но то, с чем на этот раз столкнулись ученые, на удивление просто: защитный белок — это кольцо, чтобы он не сработал его дырку надо «заткнуть». Это и делает белок вируса
Защитный механизм, который используют клетки человека против таких вирусов, как обезьянья оспа, вирус герпеса и вирус папилломы человека (все они представляют собой ДНК-вирусы), основан на белках, которые патрулируют клетку, выступая в качестве сенсоров, определяющих ДНК вируса.
Когда белки-сенсоры обнаруживают вирусную ДНК, они связываются с ней, и поднимают тревогу, активируя защиту клетки. Но, как и в любой гонке вооружений, некоторые вирусы развили белки, способные блокировать эту клеточную систему сигнализации.
Одним из белков-сенсоров, который предупреждает клетку о присутствии ДНК-вирусов, является белковый комплекс Ku. Ученым из Испанского национального центра исследования рака (CNIO) и Университета Сассекса удалось определить трехмерную структуру Ku при его контакте с вирусными белками, способными его заблокировать. Понимание механизма блокировки не только поможет бороться с вирусами, но и что особенно любопытно с самим белком Ku: когда он занят восстановлением раковых клеток, его работу как раз надо блокировать.
Борьба вируса с антивирусом
Исследователи работали с вирусом коровьей оспы (он еще в XVIII веке использовался при разработке первой вакцины против оспы). Два белка в этом вирусе C4 и C16 связываются с Ku, блокируют его действие и тем самым нейтрализуют иммунный ответ. Знание трехмерной структуры этих белков помогло исследователям понять, как они блокируют Ku.
Белок Ku имеет форму кольца. С помощью отверстия он сплетается с ДНК. Исследователи обнаружили, что два вирусных белка, вместе действуют как пробка, которая буквально затыкает отверстие и не дает возможности Ku распознавать вирусную ДНК.
Как помешать раковым клеткам восстанавливаться
Когда белковый комплекс Ku действует в ядре клетки, его роль меняется: он уже не предупреждает о присутствии вирусов, а восстанавливает ДНК при повреждении.
Ученые исследовали роль в развитии рака белковых комплексов, таких как Ku, которые участвуют в репарации (ремонте) двухцепочечной ДНК. Когда эти механизмы восстановления действуют в опухолевых клетках, они повышают выживаемость этих клеток и таким образом помогают раку. Благодаря новому исследованию стало ясно, как вирусы блокируют действие Ku, а значит можно с помощью вирусов изменить роль комплекса Ku в ядре и помешать ему восстанавливать разрывы ДНК в опухолевых клетках.
«Если бы в рамках лечения, вызывающего повреждение ДНК в опухолевых клетках, мы могли бы еще и заблокировать Ku, подобно тому, как это делают вирусы, и помешать ему восстанавливать ДНК, лечение было бы гораздо более эффективным», — говорит Анхель Ривера-Калзада, соавтор исследования.
Одним из следующих шагов будет оценка того, как использовать вирусный механизм для блокирования Ku при подавлении опухоли.
