02.02.2010
Ученые установили точную форму белка, при помощи которого ВИЧ встраивает свои гены в ДНК заражаемой клетки
Ученые установили точную форму белка, при помощи которого ВИЧ встраивает свои гены в ДНК заражаемой клетки
Ученые раскрыли еще одну загадку ВИЧ, установив точную форму белка, при помощи которого вирус встраивает свои гены в ДНК заражаемой клетки. Это открытие может помочь в борьбе с возбудителем «чумы XXI века».
В журнале Nature группа авторов из Императорского колледжа в Лондоне и Гарвардского университета (США) описала трехмерную структуру белка интегразы. Объемная модель молекулы, которая может позволить медикам разработать блокирующие распространение вируса препараты, стоила ученым четырех лет работы и 40 тыс. попыток получить белковый кристалл для анализа.
Зачем нужна модель белка?
Чтобы разработать лекарство против вызываемой вирусом или бактерией инфекции, необходимо знать, как именно устроен возбудитель болезни. Речь идет о получении информации о структуре белков, поскольку именно белки являются жизненно важными молекулами как для человека, так и для других организмов, вплоть до вирусов.
Белок интеграза, который заинтересовал ученых, занимается тем, что встраивает вирусную ДНК в ДНК клетки, завершая тем самым процесс заражения. Пока вирусные гены не попали в геном, клетка не может производить новые вирусы, а раз новых вирусов нет, то и распространение ВИЧ сдержано. Если, конечно, медики заблокировали работу интегразы.
Кристаллы дороже алмаза
Рассмотреть форму молекулы, да еще и с точностью до отдельных атомов, под микроскопом невозможно: даже самые лучшие приборы, позволяющие фотографировать атомы и молекулы, для этой задачи не годятся. Смотреть на молекулы белка вблизи смысла нет: задачу определения формы молекул ученые давно решают другим способом.
Белок замораживают, получают из него кристалл, и далее этот кристалл ставят в пучок рентгеновских лучей. Рентгеновские лучи проходят через образец, рассеиваются на молекулах и создают за ним сложную картину теней - на первый взгляд еще более запутанную, чем обычный рентгеновский снимок.
Но если для расшифровки картины рассеяния использовать законы оптики, то мешанина пятен получается более информативной, чем непосредственный снимок молекулы. По рассеянию рентгеновских лучей на достаточно чистом кристалле вещества физики научились определять форму молекул с очень высокой точностью - проблема заключена не в самом анализе, а в получении кристалла.
За получением кристалла интегразы скрываются месяцы, а то и годы труда. Выделить белок из вируса, очистить его, суметь добиться роста кристалла - задачи отнюдь не из простых, и некоторое представление об их сложности дает цена, которую биологические лаборатории платят за белковые кристаллы. Сотни долларов за один образец размером меньше миллиметра в диаметре и до миллиона долларов за грамм.
Интеграза как мишень
Среди препаратов нового поколения, предназначенных для противовирусной терапии, уже есть и ингибиторы интегразы - (вещества, блокирующие интегразу. Но поскольку точной трехмерной картины молекулы у ученых не было, поиск препарата существенно затруднялся, а просчитать на компьютере процесс связывания потенциального лекарства с интегразой было и вовсе малореально. Теперь, возможно, список лекарств расширится - пусть не сразу, - что позволит продлить срок, за который развивается СПИД.
По крайней мере, разработка иных лекарств уже позволила выиграть годы. Попадание ВИЧ в организм при лечении уже не приводит к смерти от СПИДа в ближайшие два-три года, с ВИЧ-положительным статусом люди живут и свыше 10 лет, не сталкиваясь со СПИДом как таковым.
Источник:
medlinks.ru
Тэги
#ВИЧ-инфекция #ДНК #гены #вирус #чумы XXI века
