Как клетки едят вирусы

Все новости ›

Избавиться от вирусной инфекции клетка может с помощью альтернативного мусороуборочного механизма.

Почувствовав в себе вирус, клетка может дать знать о нём соседям и иммунной системе. Иммунитет заражённую клетку истребит вместе с заразой внутри неё; да и в самой клетке включаются программы самоуничтожения. Но может быть и иначе – клетка просто съедает вирус в ходе так называемой аутофагии.

Частицы коронавируса SARS-CoV-2 на поверхности клетки. (Фото: NIAID / Flickr.com)

Про аутофагию мы подробно рассказывали в связи с Нобелевской премией, которую дали за неё. Аутофагия – это в буквальном смысле самопоедание: клетка уничтожает крупные молекулярные комплексы и органеллы, ставшие ненужными или вышедшие из строя, а материалы, из которого они сделаны, использует повторно. В двух словах всё происходит так: в клетке образуется мембранный пузырёк, в котором заключён клеточный мусор, и потом с этим пузырьком сливается другой, содержащий ферменты, которые мусор переваривают. Но собственными молекулами и органеллами дело не ограничивается: механизм аутофагии можно направить против бактерий и вирусов.

О том, что аутофагия работает против вирусной инфекции, было известно давно, однако не было ясно, отличается ли поедание вирусов от поедания обычного мусора. В целом процесс, очевидно, тот же, но детали могут отличаться, соответственно, могут отличаться гены, которые нужны в том или в другом случае.

Сотрудники Юго-западного медицинского центра Техасского университета в Далласе показали, что у противовирусной аутофагии действительно есть свои особенности. Исследователи экспериментировали с человеческими клетками, у которых поочерёдно выключали гены, наблюдая, как они поведут себя с вирусами. В результате удалось найти 216 генов, которые имели отношение к противовирусной аутофагии. Среди этих двухсот шестнадцати наибольшее внимание привлёк ген SNX5, который кодирует белок под названием сортирующий нексин 5.

Все сортирующие нексины плавают в цитоплазме и взаимодействуют с другими белками, которые сидят во внутренних клеточных мембранах. Сортирующий нексин 5 работает с белками, которые сидят в мембранах эндосом. Так называют мембранные пузырьки, в которые клетка захватила какой-то материал из внешней среды. Вирусы обычно так в клетку и попадают: они садятся на наружную мембрану, которая начинает впячиваться внутрь клетки и образует пузырёк-эндосому.

SNX5 нужен, чтобы вирус не выбрался из такого пузырька в клетку. Исследователи экспериментировали с вирусом простого герпеса первого типа, вирусом Синдбис и некоторыми другими: если у клетки не было нексина, противовирусная аутофагия не срабатывала и вирусы свободно размножались. При этом аутофагия, направленная против бактерий, и аутофагия для уборки мусора работали как обычно, то есть сортирующий нексин 5 был нужен именно для того, чтобы с помощью аутофагии уничтожать вирусы. Эксперименты показали, что ген SNX5 и его белок помогают аутофагически избавляться от самых разных вирусов, от вируса гриппа до вируса полиомиелита. Те же результаты получались и с животными: если ген SNX5 у них отключали, вирусы заражали их намного легче.

Как именно сортирующий нексин 5 направляет аутофагию против вирусов, ещё предстоит выяснить. Если мы сумеем узнать все молекулярные особенности этого механизма, то, возможно, найдём способ управлять им с помощью каких-нибудь лекарств. Нынешние противовирусные средства создают против конкретных вирусов. Но если научиться управлять клеточной аутофагией, то у нас в руках появится универсальное противовирусное средство.

Результаты исследований опубликованы в Nature.

24 декабря 2020

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Читайте также:

Почему рак поджелудочной железы не боится иммунотерапии

Почему рак поджелудочной железы не боится иммунотерапииКлетки рака поджелудочной железы переваривают собственные белки, которые могут выдать их иммунной системе.

Читать целиком

Случайная статья

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее

Товар добавлен в корзину

Оформить заказ

или продолжить покупки