Чтобы проникнуть в клеточное ядро, вирусы расширяют ядерную пору

Перед входом в ядро ДНК-содержащие вирусы «раздеваются» — освобождают свою ДНК от белков. При этом вирусные белки, попав в транспортный мотор ядерной поры, ломают его, из-за чего ядерная пора расширяется, и ДНК вируса может свободно проникнуть в ядро клетки.

Учёные из Цюрихского университета (Швейцария) сумели подсмотреть, как вирусу удаётся провести свою ДНК в клеточное ядро. Как известно, несмотря на свою пластичность и адаптивность, вирусам мешает жить один недостаток: они не могут размножаться вне клетки. И вне зависимости от того, в чём у них хранится генетическая информация (а это может быть одно- или двуцепочечные РНК или ДНК), вирусам приходится «брать в аренду» клеточные белковые машины, чтобы размножить свой геном и снабдить его белковой оболочкой.

Для ДНК-содержащих вирусов, таких как аденовирусы, задача представляется вдвойне сложной. Во-первых, им нужно попасть в клетку, во-вторых, нужно проникнуть в ядро клетки, где находится ДНК-реплицирующий аппарат. Транспорт вируса из цитоплазмы в ядро долго оставался загадкой. Сообщение между ядром и цитоплазмой происходит через ядерные поры, которые снабжены сложным комплексом белков-нуклеопоринов. Эти белки выполняют функцию таможни, от них зависит, что пропускать через пору, а что нет. Вирусы, однако ж, каким-то образом научились обходить это препятствие. В случае аденовирусов было известно, что перед входом в ядро вирусная ДНК сбрасывает свою белковую оболочку, но зачем и как она это делает, никто не знал.

Один из белков ядерной поры работает чем-то вроде транспортёра — перевозит на себе грузы, скользя по «рельсам» из тубулиновых нитей. Как пишут авторы в журнале Cell Host and Microbe, именно этот белок-транспортёр (из семейства кинезинов) и является мишенью для вируса. Вирусная белковая оболочка через другие белки ядерной поры присоединяется к моторному белку, и тот раздевает вирусную ДНК. Это похоже на разматывание шерстяного клубка, только вместо шерсти — вирусные белки. Но при этом пóра ломается: пытаясь утащить комплекс вирусных и поровых белков, моторный белок вообще разрушает комплекс ядерной поры. В результате отверстие в ядерной мембране становится достаточно большим, чтобы в него прошла вирусная ДНК.

Ремонтные системы восстановят ядерную пору, и ничто не будет указывать на «контрабанду» вирусного генома в ядро. Таким образом, вирусу удаётся убить одним выстрелом двух зайцев: подготовить свою ДНК к репликации, избавив её от белковой оболочки, и расширить ядерную пору настолько, чтобы ДНК в неё пролезла.

Если удастся найти способ, предотвращающий процесс транспорта генетического материала вируса в ядро, это станет мощным средством в борьбе с самыми разными вирусными инфекциями.

Подготовлено по материалам Цюрихского университета.