Ученые в журнале Nature Microbiology поделились результатами исследования, посвященного проникновению вируса ВИЧ-1 в клетки человека. Использование передовых технологий криоэлектронной микроскопии позволило получить беспрецедентные подробности процесса преодоления ядерного барьера клетки.
Эксперименты проводились в Национальном центре электронной биовизуализации Великобритании в комплексе Diamond Light Source. Для моделирования инфицирования исследователи повысили проницаемость клеточных мембран, не повреждая их, что позволило зафиксировать почти 1500 вирусных ядер, проникших в ядро клетки.
Выяснилось, что успех заражения ВИЧ зависит от формы и гибкости вирусных ядер, а также от адаптивных свойств ядерного порового комплекса клетки-хозяина и некоторых других ее компонентов. Одним из таких компонентов является белок CPSF6, который играет ключевую роль на ранних стадиях заражения, особенно при проникновении вируса в ядро и его интеграции в геном.
Ранее считалось, что ядерная пора — «ворота» в ядро клетки — имеет жесткую структуру, пропускающую только определенные молекулы. Однако исследование показало, что пора обладает гибкостью: она может изменять свою форму и расширяться, позволяя вирусным ядрам проникать внутрь.
При этом не все вирусные ядра способны проникать в клетку: те, которые слишком хрупкие или не сумели связаться с CPSF6, застревают в поре или остаются снаружи. Это открытие демонстрирует, что ядерная пора — не просто пассивный канал, а активный участник процесса, решающий, какие вирусы могут проникнуть в клетку.
Это принципиально новое понимание механизма заражения ВИЧ открывает новые горизонты для разработки методов борьбы с вирусом. Работы ученых стали значительным шагом вперед в визуализации ВИЧ на критической стадии заражения и поиске способов остановить его распространение.