Feng Long et al. / PNAS, 2019
Американские исследователи изучили способ прикрепления человеческих моноклональных антител ZIKV-195 к оболочке вируса Зика. Оказалось, что антитела нарушают способность вируса проникать в клетки хозяина. Статья опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Вирус Зика принадлежит роду Flavivirus, к которому также относятся вирус Денге, вирус Западного Нила, вирус желтой лихорадки. С момента его открытия в середине 20 века вирус распространился по всему миру и приобрел статус пандемии. За последние три года около 3-4 миллионов случаев лихорадки Зика зарегистрированы в 68 странах. Хотя лихорадка является заболеванием средней тяжести, вирус может вызывать наследственную микроцефалию у новорожденных и аутоиммунное поражение периферической нервной системы у взрослых.
Вирус состоит из одноцепочечной молекулы РНК, окруженной капсидом, мембраны и гликопротеиновой капсулы. Капсула имеет форму икосаэдра, в ее состав входят E и M белки. Белок E образует димеры, на него навешивается олигосахаридная цепь. Вирус попадает в клетки хозяина за счет впячивания мембраны клетки и образования пузырьков — эндосом. Внутри этих пузырьков оболочка вируса претерпевает изменения: белок E вместо димеров формирует тримеры, что способствует проникновению РНК вируса в цитоплазму клетки.
Так как лекарства от лихорадки Зика до сих пор не существует, актуальна разработка вакцин и терапии против вируса. Два года назад группа ученых под руководством Джеймса Кроу (James Crowe) показала нейтрализующий эффект человеческих моноклональных антител ZIKV-117, а также описала механизм связывания этих антител с оболочкой вируса. В новой статье группа Майкла Россманна (Michael Rossmann) из Университета Пердью представила похожие результаты для антител ZIKV-195. Исследователи продемонстрировали более высокую эффективность терапии на мышах, зараженных вирусом, в сравнении с ранее изученными антителами.
С помощью криоэлектронной микроскопии они изучили локализацию мест связывания антител с оболочкой вируса. Так, антитела прикрепляются к участкам двух молекул белка E в составе одного димера. Из-за этого белок не может образовать тример, и вирус теряет способность реорганизовать оболочку и инфицировать клетку. Также антитела связывают олигосахаридную цепочку белка, что, вероятно, влияет на инфекционность вируса и патогенез лихорадки.
Карта поверхности оболочки вируса, показывающая следы связывания антител (белый и розовый). Границы одной молекулы белка E показаны черным. Видно, что антитело (внутри желтого пунктира) связывается сразу с двумя молекулами белка E.
Feng Long et al. / PNAS, 2019
В последнее время было много новостей о разработке вакцин и последствиях заражения вирусом Зика. Интересно, что вирус можно использовать для терапии опухоли мозга. Также мы писали, что для предотвращения распространения комаров Aedes aegypti — основных переносчиков вируса — ученые создали их искусственный симбиоз с бактерией.
Екатерина Харыбина