Когда ВИЧ-1 заражает иммунную клетку, вирус перемещается в ядро так быстро, что не хватает времени, чтобы активировать систему сигнализации клетки.
Исследование, проведенное в Чикагском университете Лойолы, обнаружило белок, который помогает вирусу так быстро распространяться. Исследователи обнаружили, что без этого белка вирус застрял в цитоплазме, где он был обнаружен системой защиты от вируса. (Цитоплазма – это часть клетки вне ядра.)
"Предотвращая его нормальное движение, мы, по сути, превратили ВИЧ-1 в сидячую утку для клеточных сенсоров," сказал Эдвард М. Кэмпбелл, доктор философии, автор исследования, опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences. Кэмпбелл – доцент кафедры микробиологии и иммунологии Медицинской школы Чикаго Стритч Университета Лойола.
ВИЧ-1 инфицирует и убивает клетки иммунной системы, включая Т-клетки и макрофаги, которые использовались в исследовании. Это подрывает иммунную систему, делая пациента уязвимым для обычных бактерий, вирусов и других патогенов, которые обычно безвредны у людей со здоровой иммунной системой.
После того, как ВИЧ-1 попадает в клетку, он должен пройти через цитоплазму к ядру. Попав внутрь ядра, ВИЧ-1 берет на себя управление клеткой и создает дополнительные копии ВИЧ-1. Но пройти через цитоплазму непросто. Цитоплазма состоит из жидкости, насыщенной белками и такими структурами, как митохондрии. "Что-то размером с вирус не может просто диффундировать через цитоплазму," Кэмпбелл сказал. "Это все равно что пытаться плыть в ванную в очень переполненном баре. Вам нужен план."
ВИЧ-1 может быстро попасть в ядро через трубчатые дорожки, называемые микротрубочками. Вирус прикрепляется к молекулярному двигателю, называемому динеином, который движется вниз по микротрубочке, как вагон поезда по рельсам.
Кэмпбелл и его коллеги обнаружили "проездной билет" ВИЧ-1 должен попасть в поезд – белок под названием бикаудальный D2. ВИЧ-1 связывается с бикаудальным D2, который задействует молекулярный мотор динеина. Затем динеин транспортирует ВИЧ-1 к ядру.
Открытие открывает возможность разработки лекарства, которое предотвратит связывание ВИЧ-1 с бикаудальным D2, таким образом, скручивая вирус в цитоплазме. Это не только предотвратит заражение, но и даст клетке время для включения антивирусных генов, которые защитят ее и соседние клетки от инфекции.
Исследование называется "Бикаудал D2 способствует цитоплазматическому переносу и ядерному импорту геномов ВИЧ-1 во время инфекции."