Ученые из Чикагского университета Лойолы раскрыли загадку, которая долгое время сбивала с толку исследователей ВИЧ: как ВИЧ удается проникнуть в ядро клеток иммунной системы?
По словам Эдварда М., открытие, опубликованное в журнале PLOS Pathogens, может привести к созданию новых эффективных лекарств для лечения ВИЧ / СПИДа. Кэмпбелл, доктор философии, автор-корреспондент исследования. Кэмпбелл – доцент кафедры микробиологии и иммунологии Медицинской школы Чикаго Стритч Университета Лойола.
ВИЧ инфицирует и убивает клетки иммунной системы, включая Т-клетки и макрофаги. Это подрывает иммунную систему, делая пациента уязвимым для обычных бактерий, вирусов и других патогенов, которые обычно не вызывают проблем у людей со здоровой иммунной системой.
Как только ВИЧ попадает в клетку, он должен найти способ проникнуть внутрь ядра, отсека, в котором находится ДНК клетки. Многие родственные вирусы делают это, ожидая деления клетки, когда защитная мембрана, окружающая ядро, разрушается. Но ВИЧ обладает коварной способностью проникать в ядро в неделящейся клетке с неповрежденной ядерной мембраной. (Эта мембрана также известна как ядерная оболочка.)
Как ВИЧ проходит через ядерную оболочку, оставалось загадкой. Отчасти это связано с тем, что ядро ВИЧ (белковая оболочка, которая защищает геном ВИЧ) на 50 процентов больше, чем поры в оболочке. Эти поры обычно позволяют клеточным белкам и другим материалам перемещаться между ядром и остальной частью клетки.
Кэмпбелл и его коллеги обнаружили, что моторный белок, называемый KIF5B, взаимодействует как с ядром ВИЧ-1, так и с ядерной порой таким образом, что позволяет ВИЧ проникать в ядро. Обычно KIF5B транспортирует различные грузы внутри клетки, от ядра. Но ВИЧ захватывает KIF5B для другой цели: он заставляет KIF5B отрывать части ядерной оболочки и транспортировать их от ядра, тем самым делая поры достаточно широкими для прохождения ВИЧ. (Оторванные кусочки – это белки Nup358.)
Открытие открывает потенциальную новую стратегию борьбы с ВИЧ. Разработка препарата, предотвращающего повреждение ядерных пор KIF5B, предотвратит проникновение ВИЧ в ядро без обнаружения. Это даст иммунной системе достаточно времени, чтобы бить тревогу, чтобы атаковать и уничтожить ВИЧ.
Клетки имеют механизмы наблюдения для обнаружения вирусов и их ДНК в цитоплазме (часть клетки вне ядра). Но ВИЧ обычно может проникнуть в ядро до того, как он будет обнаружен этими механизмами. Захват ВИЧ в цитоплазме не только предотвратит инфекцию, но также может привести к обнаружению ВИЧ и, таким образом, вызвать иммунный ответ.
"Это все равно, что затруднить взлом банковского хранилища," Кэмпбелл сказал. "Это не только сделает деньги более безопасными, но и повысит шанс поднять тревогу и поймать грабителей."
Исследование называется "KIF5B и Nup358 совместно опосредуют ядерный импорт ВИЧ-1 во время инфекции."