Ученые смогут конструировать вирусы на атомном уровне

Ученые из университета Пурдью (США) описали атомную структуру белкового комплекса, обеспечивающего финальный этап сборки вируса. "Наномотор", отвечающий за упаковку вирусной ДНК в капсулу вируса, развивает усилие, в двадцать раз превышающее силу сокращения белкового комплекса, обеспечивающего работы мышц у животных.

Исследователи, представившие свои результаты в журнале Cell, установили, что система, обеспечивающая попадание ДНК внутрь капсулы вируса, состоит из двух дисков с пятью белковыми сегментами между ними. Эти пять молекул одного и того же белка gp17 были выделены и проанализированы отдельно, для реконструкции с точностью до отдельных атомов.

По рассеиванию рентгеновских лучей на кристалле белка ученые установили структуру gp17. С помощью электронного микроскопа они смогли рассмотреть структуру "наномотора" в целом - и вместе эти данные привели к появлению подробного описания механизма диаметром в несколько десятков нанометров.

Исследователи выяснили, что пять молекул белка работают подобно микроскопическим поршням, подтягивающим два диска (вместе с закрепляющейся на одном из них молекулой ДНК) друг к другу. При этом притяжение обеспечивается за счет электростатических сил, а необходимая для работы молекулярного механизма энергия берется из универсального клеточного "топлива", аденозинтрифосфата (АТФ).

Как отмечают сами ученые, их работа пока носит сугубо фундаментальный характер. Однако она может помочь во многих областях, поскольку на редкость эффективный механизм обнаружен у вируса, поражающего исключительно бактерии (бактериофага). В будущем такие вирусы могли бы использоваться вместо антибиотиков (фаговая терапия; впрочем антимикробное действие вирусных белков уже обнаружено), а сам молекулярный мотор мог бы использоваться и в искусственных механизмах.