Как коронавирусы заставляют клетку работать на них
Вирусы SARS-CoV и SARS-CoV-2 усиливают синтез собственных белков, одновременно не давая клетке синтезировать собственные белки.
Любой вирус живёт за счёт клетки, в которой поселился. Клетка синтезирует вирусные белки за счёт своей же, клеточной, энергии. Но у клетки есть свои интересы, и вирусу нужно приложить особые усилия, чтобы заставить её о них забыть. Что это значит с молекулярной точки зрения?
Как мы знаем, любая генетическая информация, прежде чем превратиться в белок, копируется с ДНК в РНК. Затем на РНК садятся крупные очень большие и очень сложные молекулярные комплексы (рибосомы со вспомогательными белками) и собирают на РНК белковую цепь – в соответствии с генетическим текстом, скопированным из гена в РНК. В клетке постоянно плавает огромное количество самых разных РНК.
И вот в клетку проникает вирус. Пусть вирусных частиц будет много – всё равно клеточные рибосомы так просто не начнут синтезировать белки вируса. То есть вирусу нужен какой-то трюк, чтобы привлечь белок-синтезирущий аппарат к себе.
Разные вирусы решают эту задачу по-разному. Как её решают два коронавируса, SARS-CoV и SARS-CoV-2, описывают в статье в EMBO Journal сотрудники Мюнхенского университета и Университета Любека. (SARS-CoV-2 стал причиной нынешней эпидемии, а SARS-CoV вызвал вспышку атипичной пневмонии в первой половине 2000-х.)
У обоих коронавирусов есть пара похожих белков, которые называются SUD-белки (от аббревиатуры SUD – SARS-unique domain, которая обозначает особый участок в их геноме, специфичный для этих вирусов). Белки SUD взаимодействуют с человеческим белком Paip-1, который участвует в белковом синтезе. Если говорить в общих чертах, Paip-1 соединяет начало и хвост РНК, и белок-синтезирующая машина, дойдя до конца РНК, легко перескакивает на начало той же самой РНК и начинает синтезировать новую копию белка.
Вирусные белки SUD усиливают этот эффект. Чем лучше и прочнее закольцована РНК, тем лучше идёт синтез белков. Но если бы белки SUD работали сами по себе, они бы усиливали синтез вообще всех белков на любых РНК, и на клеточных, и на вирусных. Поэтому у коронавирусов есть ещё один специальный белок, который целенаправленно разрушает именно клеточные РНК. Без клеточных РНК белок-синтезирующему аппарату ничего не остаётся, как пересесть на вирусную РНК, и работать он на ней будет особенно активно – благодаря вирусному же белку-стимулятору.
Авторы работы подчёркивают, что весь этот механизм работает только у двух коронавирусов – SARS-CoV и SARS-CoV-2. Ни у вируса ближневосточного респираторного синдрома (MERS-CoV), ни у простых простудных коронавирусов SUD-белков нет. Возможно, стоило бы подумать о каком-нибудь лекарстве, которое действовало бы на белки SUD и на белок, разрушающий клеточную РНК – такое лекарство усложняло бы жизнь SARS-CoV и SARS-CoV-2 и помогало бы клетке пережить инфекцию.
