09.09.2020
Денис Гордеев

Ученые визуализировали процесс проникновения SARS-CoV-2 в клетку в реальном времени

5.7

Применение псевдовириона с квантовой точкой позволило увидеть, как вирус взаимодействует с клеточными рецепторами и проходит через мембрану.

Визуализация взаимодействия клеток с псевдовирионами
Визуализация взаимодействия клеток с псевдовирионами / Gorshkov, Oh et al., ACS Nano, 2020

Кажется, о вирусе SARS-CoV-2, возбудителе коронавирусной пневмонии Covid-19, ученым известно уже все. Однако исследователи из самых разных областей науки продолжают изучать этот патоген, чтобы лучше подготовиться к новым пандемиям и понять, как вирусы взаимодействуют с организмом человека.

Группа ученых из Национального центра развития трансляционных наук (NCATS) в штате Мэриленд, США, визуализировала один из важных этапов развития коронавирусной инфекции. Они в режиме реального времени показали, как шипиковый S-белок вируса связывается с молекулой ACE2 на мембране клетки человека. Статья с описанием процесса визуализации опубликована в издании ACS Nano.

Для американских клеточных биологов это уже далеко не первое подобное исследование. В NCATS ранее опробовали методы визуализации развития раковых опухолей и проникновения различных вирусных агентов в клетки. Но когда началась пандемия Covid-19, все силы и мощности были брошены на изучение ее возбудителя.

Главной задачей ученых было исследовать процесс взаимодействия вирусных и клеточных рецепторов напрямую. В предыдущих исследованиях на эту тему уже накопилось достаточно информации о том, как может проходить этот процесс. Однако информацию о межмолекулярных взаимодействиях собирали косвенно, по результатам внеклеточных анализов и тестов с отдельными вирусными белками.

Для своего исследования биологи сконструировали псевдовирион SARS-CoV-2 (искусственную вирусную частицу), прикрепив к ней квантовую точку — частицу материала размером несколько нанометров, близким к длине волны электрона в этом материале. Эта конструкция взаимодействовала с человеческой клеткой, ACE2-рецепторы которой были мечены зеленым флуоресцентным белком. Когда шипиковый белок связывался с клеточным рецептором, квантовая точка контактировала с флуоресцентным белком. Это, в свою очередь, вызывало тушение флуоресценции, которое можно было наблюдать.

Различные варианты визуализации взаимодействия флуоресцентно меченых клеток с псевдовирионами / Gorshkov, Oh, ACS Nano, 2020

Используя описанную выше методику, исследователям удалось отследить связывание псевдовириона с рецептором и последующий эндоцит. Кроме того, биологи смогли увидеть, что связывание и эндоцитоз предотвращались в присутствии специальных антител. «Действительно можно увидеть, как это происходит в реальном времени, — говорит один из авторов работы Кирилл Горшков. — В этом вся прелесть такого анализа, поэтому мы уверены, что он будет важен для скрининга [потенциальных] лекарств [против Covid-19]».

Ученые отмечают, что их метод ограничен визуализацией проникновения клеток за счет эндоцитоза. Еще предстоит определить, работает ли такой же механизм для всех типов клеток, в частности для тканей легких. Предполагаемый альтернативный механизм атаки вируса на клетку может быть основан на слиянии мембран, и его отображение с помощью псевдовириона с квантовыми точками потребует значительных модификаций.

Ранее мы сообщали о том, что первая партия российской вакцины от Covid-19 вышла в гражданский оборот, а также писали об эксперименте, который показал, способен ли коронавирус оставаться жизнеспособным на замороженных продуктах.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 11:03
Александр Березин

Новая работа в авторитетном научном журнале показала, что за восемь месяцев титр антител от мРНК-вакцин падает в десятки раз, а от векторной — на том же аденовирусе, что «Спутник-лайт» — почти не уменьшается вовсе. На сегодня ясно, что снижение уровня антител — главная причина падения защиты от Pfizer с 90% до 47% за полгода. Значит ли это, что страны, поставившие на аденовирусно-векторные вакцины, сделали лучший выбор? И за счет чего они могли опередить такую вроде бы революционную вакцинную платформу, как мРНК? Наконец: действительно ли «Спутник» может повысить риск заражения ВИЧ, как это утверждают медицинские власти ЮАР?

8 часов назад
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Вчера, 16:51
Мария Осетрова

Не претендуя на абсолютную точность, новая численная оценка открывает дополнительные возможности для экспериментальной проверки.

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Позавчера, 11:03
Александр Березин

Новая работа в авторитетном научном журнале показала, что за восемь месяцев титр антител от мРНК-вакцин падает в десятки раз, а от векторной — на том же аденовирусе, что «Спутник-лайт» — почти не уменьшается вовсе. На сегодня ясно, что снижение уровня антител — главная причина падения защиты от Pfizer с 90% до 47% за полгода. Значит ли это, что страны, поставившие на аденовирусно-векторные вакцины, сделали лучший выбор? И за счет чего они могли опередить такую вроде бы революционную вакцинную платформу, как мРНК? Наконец: действительно ли «Спутник» может повысить риск заражения ВИЧ, как это утверждают медицинские власти ЮАР?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: