Ученые нашли "пятую колонну", помогающую ВИЧ проникать в клетки

Американские биологи проследили за процессом проникновения ВИЧ в клетки человека и открыли белковую "пятую колонну", которая помогает ему пройти через мембрану клетки, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell Host and Microbe.

"Схожим образом может действовать не только ВИЧ, но и многие другие патогены, такие как герпес или вирус стоматита. Их проникновение в клетку сопровождается схожей перекачкой ионов кальция, и блокировка работы белка TMEM16F заметно снижает вероятность их слияния с мембраной клетки", - пишут Елена Зайцева из Национальных институтов здоровья США в Бетесде и ее коллеги.

Вирус иммунодефицита проникает в клетки человека при помощи особого белка gp120 на его поверхности. Структура этого белка и защищающего его "щита" из углеводородов меняется с каждым новым поколением ВИЧ, что вынуждает иммунную систему вырабатывать новый набор антител. В подавляющем числе случаев вирус становится победителем в этой "гонке вооружений", и ученые, благодаря большому разнообразию форм gp120, не имеют четкого представления о том, как именно он работает.

Зайцева и ее коллеги выяснили, как ВИЧ проникает внутрь клеток, и раскрыли его главного "пособника" в этом процессе, наблюдая за взаимодействиями gp120 и мембраны иммунных клеток, которые обычно заражает вирус иммунодефицита.

Как отмечают молекулярные биологи, их коллеги достаточно давно заметили, что слияние частиц ВИЧ с мембраной клеток обычно сопровождается выделением большого количества ионов кальция, каким-то образом меняющих структуру мембраны и заставляющих ее соединиться с gp120 и другими белками оболочки вируса.

Для раскрытия их роли ученые создали своеобразные "муляжи" ВИЧ, используя его оболочку, заполненную светящимися белками. Это помогло биологам понять, как gp120 заставляет клетку выделять ионы кальция и зачем они нужны вирусу, наблюдая за движением этих молекул внутри клетки.

Как оказалось, ионы кальция были особым сигналом, который ВИЧ подает своему главному "пособнику" в клетке - белку TMEM16F. Когда ионы кальция достигают его молекул, TMEM16F начинает перекачивать на поверхность клетки особые жировые молекулы, выход которых из клетки обычно является сигналом того, что клетка погибает и иммунная система должна ее "утилизировать".

ВИЧ, в свою очередь, использует эти молекулы для того, чтобы прикрепиться к поверхности клетки при помощи gp120, растворить часть ее мембраны при помощи белка gp41 и вбросить вирусную РНК во внутриклеточную среду. Когда ученые заблокировали работу белка TMEM16F или удалили эти жировые молекулы с поверхности клеток, вирус почти полностью потерял способность проникать внутрь них, в результате чего число инфицированных клеток снизилось примерно в шесть раз.

Сейчас ученые изучают то, какие важные функции в работе иммунных клеток исполняет TMEM16F, и можно ли его заблокировать без вреда для организма. Если биологам удастся найти способ осуществить эту идею, то тогда они смогут создать крайне эффективные препараты для профилактики ВИЧ и борьбы с рядом других вирусов, проникающих в клетки похожим образом.