Herpes virusi su podmukli: kada se jednom zarazite, nikada se ne možete otarasiti virusa. To je zato što virusi herpesa leže u stanju mirovanja u određenim ćelijama domaćina u telu tokom celog života. Skoro svaka odrasla osoba nesvesno nosi najmanje jedan od devet različitih humanih herpes virusa. Virus se može ponovo aktivirati zbog starosti, stresa ili oslabljenog imunološkog sistema i dovesti do ponekad teških bolesti.
Herpes virusi su toliko uspešni jer su se dobro prilagodili ljudima i razvili efikasne strategije da pobegnu od imunog sistema. Proteini zbog kojih inficirana ćelija veruje da nije zaražena ili ugrožena igraju centralnu ulogu u kamuflaži. Poznato je, na primer, da svaki virus herpesa ima moćan proteom, odnosno veliki broj ovih proteina, koji, veoma prilagođen domaćinu, omogućava da se efikasno replicira odmah nakon infekcije.
Kompleksni proteom takođe obezbeđuje da se višeslojne čestice izgrade u već inficiranoj ćeliji. Ovi novoformirani virusi – koji se nazivaju i virioni – sadrže brojne virusne proteine, kao i proteine domaćina. U centru čestica je virusna DNK, koja je zatvorena nukleokapsidom. Oko ovog kapsida formira se sloj brojnih drugih proteina zvanih tegument.
Čestice su ključne u omogućavanju virusu da se ponovo replicira i sistemski širi u telu nakon reaktivacije izazvane bilo kojim sredstvima. Stoga su oni centralni za izbijanje bolesti—posle dugog perioda mirovanja (latencije).
Međutim, malo se zna o unutrašnjoj organizaciji ovih čestica, posebno o interakcijama proteina i proteina unutar tegumenta. Istraživači sa Leibniz-Forschungsinstitut fur Molekulare Pharmakologie (FMP) i Charite-Universitatsmedizin Berlin su stoga bliže pogledali čestice, posebno u humanom citomegalovirusu (HCMV).
HCMV se javlja posebno često u populaciji i može biti zaista opasan, posebno za primaoce transplantacije i nerođenu decu koja se inficiraju preko majke. Uprkos intenzivnim istraživanjima, trenutno ne postoji dobro podnošljiva antivirusna terapija koja bi mogla efikasno da kontroliše ili čak eliminiše virus. Takođe ne postoji vakcinacija protiv ove vrste virusa.
U trenutnom radu, tim koji predvode Fan Liu (FMP) i Luder Viebusch (Charite) je po prvi put napravio detaljnu mapu prostornih interakcija između proteina virusa i ćelija domaćina unutar HCMV čestica. Između ostalog, ovo je otkrilo da virusni proteini regrutuju određene proteine ćelije domaćina i da igraju ulogu u replikaciji virusa. Na primer, virusni protein nazvan UL32 regrutuje ćelijski protein (protein fosfatazu, PP1) u česticu kako bi izbegao vezivanje drugih, neželjenih proteina ćelije domaćina.
„HCMV sam po sebi nema fosfataze poput PP1, tako da možete videti da virus koristi prednosti određenih proteina ćelije domaćina da bi se efikasno replicirao“, kaže FMP virolog Boris Bogdanov, objašnjavajući ključnu strategiju kako HCMV prevari svog domaćina.
Da bi proučavali interakcije između različitih proteina u netaknutim česticama HCMV sloj po sloj, istraživači su koristili tehniku koja se zove unakrsno-mrežna masena spektrometrija. „Ova metoda nam takođe omogućava da izvučemo zaključke o identitetu proteina“, naglasio je Fan Liu, stručnjak za masenu spektrometriju u FMP-u. „Ali ono što je posebno i jedinstveno u vezi sa umrežavanjem je to što možemo da vidimo koji proteini međusobno deluju i gde.“
Nikada ranije ova inovativna tehnologija nije korišćena za mapiranje prostorne organizacije interakcija unutar herpesvirusnih čestica. Sa tako dobijenim podacima, Mohsen Sadeghi je naknadno kreirao kompjuterski model HCMV čestice na FU Berlin. Virtuelni model omogućava simulaciju svakog proteina unutar čestice i vizualizuje biofizičke procese na živopisan način.
„Identifikovana interakcija protein-protein je važna za bolje razumevanje složenog životnog ciklusa HCMV-a“, klasifikuje rezultate Boris Bogdanov. „A ovo je, zauzvrat, važno za pronalaženje kandidata za antivirusne lekove protiv HCMV-a.“
