Игорь Лалаянц
Природу вирусов изучают вот уже почти целое столетие, и все равно они во многом остаются загадкой для ученых. Фото Reuters
Аденома – это некий объемный процесс, например гиперплазия железы, который может развиваться в неблагоприятном направлении, давая аденому гипофиза или предстательной железы (простаты). Хорошо известно, что в слизистых оболочках имеются железистые клетки, атакуемые аденовирусами, что проявляется в виде обыкновенной простуды. Отличие от гриппа существенное: последний вызывается своим собственным РНК-содержащим вирусом. Аденовирусы относительно давно используются в качестве векторов-«перевозчиков» различных генов для получения ген-модифицированных клеток, в том числе и в терапевтических целях. Вирусы при своем весе в 150 мегадальтон (миллионов углеродных единиц) имеют большой внутренний объем и ДНК, к которой легко подцеплять мышиные или человеческие гены.
Вирусы вот уже почти целое столетие являют собой загадку для ученых. Совсем недавно были открыты гигантские вирусы – эдакие молекулярные Голиафы, названные Miniviridae. Один из них был обнаружен в амебе, живущей в жидкости… под контактной линзой, откуда и его название Lentille – «линзочка». Журнал PNAS опубликовал недавно статью, присланную из Национального центра научных исследований Франции. В ней описывается вирофаг, то есть вирус, инфицирующий более крупный. Французы назвали его Sputnik, потому что он сопровождает Lentille.
Когда-то, на заре микроскопной эры, у бойких на язык сочинителей виршей родился стишок: «Натуралистами открыты у паразитов паразиты». Французов поразил тот факт, что при геномном анализе были выявлены фрагменты ДНК, не принадлежащие ни амебе с ее вирусом, ни его вирофагу. Ученые, описавшие «Спутник», установили, что он может вставлять свою ДНК в геном хозяина, что способствует ее размножению. Доходит до того, что «спутниковой» ДНК оказывается, чуть ли не в 15 раз больше, нежели ДНК гигантского вируса.
Нечто похожее находили раньше только в гигантских бактериофагах, ярким примером которых является знаменитый Т4, с изучения которого началась эра молекулярной биологии. Они атакуют кишечную палочку Е.соli, связываясь с поверхностными протеинами бактерии своими белковыми нитями, после чего вводят в клетку свою ДНК через канал. Позже выяснилось, что подобным образом ведут себя и другие вирусы. ВИЧ посредством своего оболочечного протеина gp120 связывается с рецептором Т4 и затем с хеморецептором макрофага или Т-лимфоцита.
Аденовирус, связавшись с одним из белков, затем «атакует» белок связи клеток друг с другом. Сотрудники Исследовательского института в калифорнийской Ла-Джолле представили в журнал Science кристаллическую структуру вируса простуды с разрешением 3,5 ангстрема. Достаточно сказать, что в состав вирусной оболочки входит почти миллион аминокислот.
Аденовирус видели и раньше, но более размытым. К тому же ученым не удавалось четко разглядеть фибриллярные – «нитчатые» – структуры, имеющие внутренний канал диаметром всего лишь 50 ангстрем (5 нанометров). Через него вводится вирусная ДНК, двойная спираль которого имеет сечение всего лишь 23 ангстрема. Впервые удалось разглядеть гексон, или шестиугольный протеин вирусной оболочки, а также пентон – пятиугольную базу фибриллярных структур из трех белковых молекул. Впервые увидели и особые цементирующие белки из четырех альфа-спиралей, необходимые для соединения гексонов и пентонов между собой.
Столь детальная 3D-картина была получена при компьютерном анализе более 20 млн рентгеновских «рефлексов», полученных при облучении сотни кристаллов вирусов. Получение картинки потребовало пять лет работы высококвалифицированного коллектива, члены которого уверены, что эта информация окажется весьма полезной для коллег, занимающихся разработкой методов генной терапии раковых опухолей.
Но аденовирусы могут и сами вызывать опухолевую трансформацию клеток с помощью своего онкопротеина Е4, представляющего собой димер двух молекул. Об этом сообщал журнал Сеll. Путем самосборки димеры образуют внутриядерные сети различной конфигурации, в которых запутываются белки противоопухолевых супрессоров. В норме эти супрессоры, или протекторы, подавляют раковую трансформацию клеточного генома.
Известно, что указанные белки при всякого рода отклонениях включают программу апоптоза, то есть клеточной смерти. Вирус с помощью своей сети из молекул онкопротеина блокирует апоптоз, тем самым поддерживая жизнеспособность клетки, в которой он живет и размножается. Значит, теперь необходимо искать или синтезировать малые молекулы, которые смогут разрушать, а лучше предотвращать формирование онкосетей в ядрах клеток.
