Ученые визуализировали процесс проникновения SARS-CoV-2 в клетку в реальном времени — Naked Science
6 минут
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.
Вчера, 08:57
7 минут
СФУ

Ученые Сибирского федерального университета в составе международной группы изучили двумерные полимеры на основе тетраоксо[8]циркулена и атомов s-металлов таблицы Менделеева с помощью квантово-химического моделирования. Выяснилось, что модификация поверхности полимера тетраоксо[8]циркулена атомами кальция приводит к появлению сверхпроводимости при температуре ниже 14,5 К и возможной реализации двухуровневой системы на атомах кальция, перспективной для построения квантовых битов и последующей реализации в квантовых компьютерах.

Позавчера, 22:13
6 минут
Мария Азарова

Опрос среди совершеннолетних жителей разных российских регионов показал, что 64 процента из них не верят в естественное происхождение коронавируса — главным образом эта категория представлена людьми старше 40 лет.

Вчера, 21:17
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые провели комплексный анализ причин, по которым люди решают бросить высшее учебное заведение. Самым частым поводом оказалось разочарование в выбранной специальности или процессе образования в целом. При этом исследователи отмечают, что факторов, влияющих на отказ от окончания вуза, обычно несколько.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Позавчера, 10:00
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: