Уязвимое место: Вирус и его протоны
Попытки найти вакцину против вируса, особенно такого изменчивого, как грипп, похожи на борьбу с неизвестным противником. Каждый раз он появляется в новом облике — и каждый год вакцина требуется новая, а мир охватывает очередная волна эпидемий. Но вот благодаря детальному установлению структуры одного из белков вируса мы получаем надежду однажды создать вакцину нового поколения, универсальную.
Речь о белке М2, который жизненно необходим вирусу для инфицирования клетки. Это встроенный в вирусную оболочку ионный канал, избирательно проводящий сквозь себя протоны из клетки внутрь вируса. Дело в том, что, попав в клетку-хозяина, вирус заключен в мембранные структуры-эндосомы, своего рода пузырьки. При определенном значении кислотности среды белок М2 активируется действует, начинает перекачивать протоны, понижая рН внутри вирусной частицы и вызывая ее распад. Так внутри клетки-хозяина высвобождается генетический материал вируса — и продолжает ее заражение.
И вот недавно сразу две группы ученых сообщили об интересных результатах исследований, посвященных изучению белка М2. Обе работы проведены с помощью ядерного магнитного резонанса, одного из самых распространенных методов исследования структуры белков и нуклеиновых кислот. В обоих случаях целью было установление детальной структуры с тем, чтобы разобраться в молекулярном механизме, обеспечивающем работу М2 — перекачку протонов. И там, и там работали группы под руководством американских ученых — Мэй Хун (Mei Hong) и Хуань-Сяном Чжоу (Huan-Xiang Zhou).
Им удалось подтвердить правоту предложенной ранее модели перекачки протонов через небольшой участок белка М2, богатый аминокислотой гистидином — от одного аминокислотного остатка к другому, по цепочки. Однако есть между результатами и противоречия: по данным группы Мэй Хун, этот механизм не включает критически важны по версии коллег элемент — триптофан. «По-моему, — удивляется Чжоу, — триптофан просто необходим для этого, и опускать его из общей картины значило бы чрезмерно упрощать ее». По его описанию, белок захватывает протон у молекулы воды, и затем по цепочке гистидинов он движется на триптофан — пока снова не оказывается на другой молекуле воды, уже внутри вируса.
Сама Мэй Хун соглашается, что работа команды (более сконцентрировавшихся на компьютерной симуляции) Чжоу более детальна, нежели их более экспериментальный подход. С другой стороны, она «необязательно готова согласиться» с коллегами. Она говорит: «Вообще-то эксперимент — более надежный метод исследований», впрочем, соглашаясь, что нужно дополнительно поработать, чтобы согласовать результаты и найти истину.
В любом случае, нарушение этого механизма должно позволить создать эффективную вакцину против гриппа, даже тех его штаммов, которые оказываются устойчивы к воздействию более традиционных средств. Команда Чжоу уже начала поиск подходящих кандидатов, способных блокировать передачу протонов по гистидиновой цепочке.
Читайте также об «ахиллесовой пяте» другого высокоизменчивого вируса — ВИЧ: «Слабое звено».
По информации Chemistry World