Вирус Бинджари инфицирует клетки, будучи незрелым

К семейству флавивирусов относятся многие возбудители энцефалита и геморрагических лихорадок у человека, например, вирус Зика и вирус денге. Однако флавивирусы поражают не только позвоночных; некоторые из них, например, вирус Бинджари, инфицируют насекомых. У вируса Бинджари имеется специальный белок-шаперон prM (от premembrane), который поддерживает вирион в незрелом состоянии. Вирус Бинджари использовался для создания химерных вирусов — его гены, кодирующие prM и белок оболочки, вставляли в геномы патогенных флавивирусов вроде вируса Зика, вируса лихорадки Западного Нила и вируса денге, чтобы искусственно удерживать их в неактивной, но иммунногенной форме.

Австралийские ученые получили структуру незрелого вириона вируса Бинджари при помощи криоэлектронной микроскопии с разрешением 4,4 Å. Вирион имеет сферическую форму, от его поверхности отходит 60 тримерных «шипов», состоящих из белка оболочки (E) . Структура димерного prM и E в целом типична для флавивирусов, а вот структура шипа из трех молекул E, связанного с димером PrM, оказалась весьма необычной для флавивирусов. PrM имеет сайт узнавания протеазы фурина, однако он спрятан в глубине белка, и для его выхода на поверхность необходимы конформационные перестройки. Тем не менее разрезание фурином необходимо для созревания вирусных частиц.

В незрелом вирионе PrM выступает в роли подпорки, которая поддерживает шип в асимметричном прямостоячем положении. При закислении за счет протонирования критически важного остатка гистидина в белке E шип коллапсирует под контролем PrM, причем блокирование этого процесса с помощью мультивалентных IgM блокирует и инфекцию в целом. Понижение pH и протонирование остатка гистидина в E приводит к дестабилизации димера PrM, в результате открывается сайт распознавания фурина и запускается процесс созревания вириона.

Авторы работы, опубликованной в Science Advances, показали, что доминирующая форма вируса Бинджари — именно незрелый вирион, который при этом является вирулентным. Описанный выше процесс созревания вириона происходит уже при проникновении вируса в клетку, а не при выходе новых вирусных частиц из клетки. В отличие от флавивирусов позвоночных, рецепторы вируса Бинджари, по-видимому, могут распознавать рецептор-связывающий домен E в незрелом вирионе.