Новости Университета ИТМО из области медицины

Ученые продвинулись в понимании механизма работы распространенного вируса дыхательных путей

г. Санкт-Петербург 28.07.15 г.

Ученые из Университета ИТМО вместе с американскими коллегами сделали шаг в понимании структуры респираторно-синцитиального вируса человека (hRSV), который ежегодно поражает тысячи людей. Исследователи смогли определить трехмерную структуру белка NS1 в составе hRSV и определить его структурные части, ответственные за подавление иммунной системы вирусом. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Microbiology.
Вирус hRSV вызывает одну из самых распространенных респираторных инфекций у младенцев, а также является частой причиной смерти у пожилых людей. Механизмы действия вируса на организм человека пока плохо изучены, что приводит к отсутствию эффективных профилактических и терапевтических лекарств. Международная группа ученых выяснила, какие именно участки вирусных белков NS1 могут быть ответственны за подавление иммунной системы человека. В исследовании приняли участие ученые из Университета ИТМО и вузов США: Университета Вашингтона в Сент-Луисе, Государственного университета Джорджии, Школы медицины Икан на горе Синай, Северо-Западного медицинского центра Университета Техаса, Медицинской школы Университета Эмори.
hRSV содержит специфический неструктурированный белок NS1, который участвует в подавлении иммунной системы организма. Этот белок ингибирует интерфероновый ответ, препятствует созреванию дендритных клеток и стимулирует воспалительный процесс. Ученые определили трехмерную структуру NS1, то есть расположение атомов молекулы белка в трехмерном пространстве, и сравнили ee с уже известными белками. Оказалось, что полученная структура схожа с одним белком того же вируса – матричным белком hRSV.
«Знание структуры играет роль в понимании механизмов действия белка. Сравнение новых белков с уже изученными может дать функциональную аннотацию частей белка. Структурная схожесть белков NS1 и M – неожиданное открытие, эти белки не являются близкими по аминокислотным последовательностям. Вероятно, эти белки являются паралогами, то есть они образовались от одного белка. Поскольку известно, что М-белок не участвует в подавлении иммунитета, наши коллеги смогли определить части белка, потенциально ответственные за регулирование иммунитета», – прокомментировала одна из авторов статьи, магистрант Университета ИТМО Екатерина Эсаулова.
Самым большим отличием между двумя белками была дополнительная альфа-спираль, присутствующая в NS1. Чтобы проверить ее свойства, ученые создали рекомбинантые вирусы с мутациями в этой спирали и один – с полным ее отсутствием. Они использовали клеточные линии для проверки созданных вирусов, и лаборатория Университета ИТМО участвовала в анализе разницы экспрессии РНК в клеточных линиях. Полученные вирусы были жизнеспособны, но менее патогенны. Результаты указывают на прямое участие определенных участков NS1 в регуляции иммунитета.
«Будущие исследования могут касаться изучения свойств M-белка в других вирусах семейства Pneumoviridae, не имеющих NS1-белка. Возможно, для компенсации отсутствия NS1 такие вирусы используют M-белок для регуляции экспрессии генов организма. Кроме того, необходимо изучить молекулярные механизмы воздействия NS1. Без знания механизмов невозможно начинать разговор о лекарствах. Учитывая значительную вовлеченность hRSV NS1-уникальных регионов в регулировании иммунной системы, эти регионы представляют ранее неизвестные возможности для развития противовирусной терапии, включая потенциальное использование мутированных вирусов без альфа-3 спирали для ослабления эффекта hRSV. Такие мутанты могут обеспечивать механизм ослабления отличный от уже известных мутированных вирусов», – отметил другой автор статьи, научный сотрудник Департамента патологии и иммунологии Университета Дж. Вашингтона Максим Артемов.
Статья: Srirupa Chatterjee, Priya Luthra, Ekaterina Esaulova, Eugene Agapov, Benjamin C. Yen, Dominika M. Borek, Megan R. Edwards, Anuradha Mittal, David S. Jordan, Parameshwar Ramanan1, Martin L. Moore, Rohit V. Pappu, Michael J. Holtzman, Maxim N. Artyomov, Christopher F. Basler, Gaya K. Amarasinghe and Daisy W. Leung, Structural basis for human respiratory syncytial virus NS1-mediated modulation of host responses, 2017, Nature Microbiology

Университет ИТМО (Санкт-Петербург) – национальный исследовательский университет, ведущий вуз России в области информационных и фотонных технологий. Альма-матер победителей международных соревнований по программированию: ACM ICPC (единственный в мире семикратный чемпион), Google Code Jam, Facebook Hacker Cup, Яндекс.Алгоритм, Russian Code Cup, Topcoder Open и др. Приоритетные направления: IT, фотонные технологии, робототехника, трансляционная медицина, урбанистика, Art&Science, Science Communication. С 2013 года – участник Проекта 5-100. IT’s MOre than a UNIVERSITY! Больше чем университет!

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован.