Pošto virusi moraju da otmu tuđu ćeliju da bi se replicirali, postali su veoma dobri u tome – izmišljajući razne trikove.
Nova studija dva naučnika sa Univerziteta u Čikagu otkrila je kako se HIV probija u jezgro dok napada ćeliju. Rad je objavljen u časopisu Zbornik radova Nacionalne akademije nauka.
Prema njihovim modelima, kapsid HIV-a, koji je konusnog oblika, usmerava svoj manji kraj u pore jezgra, a zatim se uvlači. Kada se pora dovoljno otvori, kapsid je dovoljno elastičan da se provuče. Važno je, naučnici su rekli, da i strukturna fleksibilnost kapsida i same pore igraju ulogu u procesu infiltracije.
Ovo otkriće, stvoreno simulacijom hiljada interakcija proteina, će ukazati na put ka boljem razumevanju HIV-a, kao i predložiti nove ciljeve za terapeutske lekove. „Na primer, možete pokušati da učinite kapsid HIV-a manje elastičnim, što naši podaci pokazuju da bi ometalo njegovu sposobnost da uđe u jezgro“, rekao je Arpa Hudait, naučnik u Čikagu i prvi autor rada.
Studija takođe pruža najopsežniju simulaciju do sada same nuklearne pore, što je važno u mnogim biološkim procesima.
Kapsid protiv ćelije
Hudait je član laboratorije Gregorija Vota, zaslužnog profesora hemije Haiga P. Papaziana, koji je specijalizovan za simulacije za otkrivanje složenih bioloških procesa koji se dešavaju dok virusi napadaju ćeliju.
U ovom slučaju, Voth i Hudait su se fokusirali na ono što je poznato kao kapsid HIV-a – kapsulu koja sadrži genetski materijal HIV-a, koji ulazi u jezgro ćelije domaćina i prisiljava ćeliju da napravi kopije ključnih komponenti HIV-a.
Kapsid je složen komad mašinerije, napravljen od više od hiljadu proteina sastavljenih u konusni oblik, sa manjim i većim krajem. Da bi ušao u jezgro ćelije domaćina, mora se ušunjati. Ali naučnici nisu znali kako se to tačno dešava.
„Ovaj deo je bio misterija godinama“, rekao je Voth, stariji autor ovog lista. „Dugo vremena niko nije bio siguran da li se kapsid raspao pre nego što je ušao u poru ili posle, na primer.
Nedavne studije imidžinga su sugerisale da kapsid ostaje netaknut da se vijuga kroz kompleks nuklearnih pora. Ovo je u suštini slot za poštu gde nukleus šalje i prima isporuke.
„Kompleks pora je neverovatan komad mašinerije; ne može da pusti bilo šta u jezgro vaše ćelije, inače biste bili u velikoj nevolji, ali mora da pusti dosta stvari unutra. I nekako, HIV kapsid je smislio kako da se ušunja“, rekao je Voth. „Problem je u tome što ne možemo da ga gledamo uživo. Morate uložiti herojske eksperimentalne napore da biste dobili čak i jedan snimak u trenutku.“
Da bi popunio praznine, Hudait je napravio mukotrpnu kompjutersku simulaciju i kapsida HIV-a i kompleksa nuklearnih pora – računajući hiljade proteina koji rade zajedno.
