Капсид ВИЧ мимикрирует под белки-переносчики, чтобы проникнуть в ядро

Когда ретровирус инфицирует клетку, его РНК-геном путем обратной транскрипции преобразуется в двухцепочечную РНК и встраивается в геном хозяина. У большинства вирусов это происходит во время митоза, когда клеточное ядро разрушается и ДНК клетки становится доступной. Однако ВИЧ может инфицировать даже неделящиеся клетки, причем вирусный капсид доставляет геном непосредственно в ядро. Это представляется загадочным: капсид ВИЧ в тысячу с лишним раз крупнее частицы, способной пройти сквозь ядерную пору за счет диффузии.

Барьер в центральном канале поры образуют внутренне неупорядоченные домены молекул нуклеопорина, обогащенные дипептидами фенилаланин-глицин (FG). В норме перенос белков в ядро через пору осуществляют кариоферины — белки со свойствами шаперона, которые взаимодействуют с FG-доменами. Высокоспецифичные, но слабые взаимодействия позволяет кариоферину и его грузу просачиваться через селективный барьер нуклеопориновых доменов и быстро диффундировать сквозь канал поры.

Естественно было предположить, что ВИЧ тоже использует для этого кариоферины. Но оказалось, что он обходится собственными средствами.

«Наши результаты показывают, что ВИЧ не нуждается в сопровождающем, потому что он сам является сопровождающим. Как будто вирусный капсид усвоил секретное рукопожатие, которое дает возможность войти в запретную зону, имитируя сопровождающих», — сказал руководитель исследования Дэвид Жак (университет Нового Южного Уэльса, Австралия).

Ранее было показано, что на поверхности капсида ВИЧ тоже есть FG-связывающие карманы; учитывая, что сайт связывания FG имеется на каждом капсидном белке (CA), всего их более 1200.

В одной из своих предыдущих работ авторы создали метод in vitro, основанный на флуоресцентной флюктуационной спектроскопии (FFS), для выявления клеточных белков, которые связывает капсид ВИЧ. (Коротко говоря, и потенциальные лиганды, и капсид несут флуоресцентные метки; совпадение двух пиков флуоресценции говорит о связывании.) Такие белки могут играть какую-то роль в функции вируса.

В новой работе исследователи показали, что карман на поверхности капсида ВИЧ аналогичным образом взаимодействует с мотивами FG из нескольких нуклеопоринов. Это взаимодействие позволяет капсидам проникать в конденсат FG-доменов нуклеопоринов, заполняющие пору (см. рисунок)

Таким образом, капсидный белок вируса иммунодефицита человека «мимикрирует» под кариоферин. Это объясняет, как экзогенная частица, намного более крупная, чем любой клеточный груз кариоферинов, проходит сквозь клеточную оболочку, не разрушая ее.

Резервуаром ВИЧ в головном мозге оказалась микроглия