В ИФХЭ РАН показали, что вирусный белок действует на клетки, подобно ПАВ
Ученые лаборатории биоэлектрохимии ИФХЭ РАН показали, что полипротеин Gag вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) при взаимодействии с липидной мембраной (моделью оболочки живой клетки) действует подобно поверхностно-активному веществу, уменьшая поверхностное натяжение мембраны. В результате вблизи области контакта полипротеина Gag с мембраной образуется дополнительный липидный материал, который необходим для формирования новой вирусной частицы в инфицированной клетке. Работа предлагает уникальный физико-химический подход к изучению вирусов и объясняет механизм, с помощью которого вирусные частицы могут формировать свою липидную оболочку при размножении внутри организма человека.
Полипротеин Gag — один из основных компонентов вируса иммунодефицита человека. Он отвечает за сборку вирусной частицы и ее отпочковывание с поверхности плазматической мембраны инфицированной клетки. В ходе этого процесса вирус приобретает свою собственную липидную оболочку как результат взаимодействия с участком плазматической мембраны и ее искривления под геометрию вируса. Вопрос о том, как именно полипротеин Gag добивается искривления мембраны, был предметом долгих споров.
В ИФХЭ РАН рассмотрели механизм действия полипротеина Gag с помощью разработанной ранее в лаборатории биоэлектрохимии системы липидных нанотрубок. Этот метод хорошо себя зарекомендовал как модельный инструмент для изучения свойств липидных мембран и взаимодействия с ними различных белков. Электрическое сопротивление просвета цилиндрической нанотрубки связано с ее радиусом. Измеряя электрический ток и рассчитывая из него значение сопротивления по закону Ома, можно оценить, как радиус нанотрубки изменяется при адсорбции на ней белка.
«Измеряя физическую величину – ток, мы можем делать выводы об изменении формы нанотрубки, — рассказал заведующий лабораторией биоэлектрохимии ИФХЭ РАН, доктор физико-математических наук Олег Батищев. – Если белок хочет поменять форму мембраны, подстраивая ее, например, по геометрию вирусной частицы, то мы можем зарегистрировать данный процесс по изменению сопротивления просвета нанотрубки».
Радиус липидной нанотрубки определяется модулем изгиба и поверхностным натяжением мембраны. Поверхностное натяжение можно рассматривать как энергию, которая необходима для увеличения площади поверхности мембраны. Это значит, что системе выгодно уменьшать поверхностное натяжение. Эксперименты показали, что адсорбция белка на мембране изменяет поверхностное натяжение, и эта величина связана со значением энергии связи мембрана – белок.
«В этом процессе поверхностное натяжение – доминирующий фактор, — отметила ключевой исполнитель исследования, младший научный сотрудник лаборатории биоэлектрохимии ИФХЭ РАН Зарет Дениева. – При адсорбции Gag мы наблюдали изменение фундаментальных физических свойств мембраны, о котором раньше не подозревали: поверхностное натяжение резко упало».
Снижение поверхностного натяжения способствует «размягчению» мембраны и увеличению ее площади в месте адсорбции белка; возникают искривленные участки, необходимые для формирования липидной оболочки вируса в процессе его репликации. Таким образом, возможно, обнаружен новый механизм, с помощью которого белки в составе вирусов регулируют физические свойства клеточных мембран.
Этот эффект напоминает образование пены, когда на клеточной мембране возникает множество пузырьков, внутри которых находится белок Gag. Известны и другие ретровирусы, вызывающие эффекты, визуально похожие на вспенивание мембраны. Возможно, наличие в составе вируса белков, подобных Gag и действующих как поверхностно-активное соединение, является общим свойством ретровирусов.
«В этой работе мы применили физические методы исследования для анализа репликационного поведения вириона, — подвел итог Олег Батищев. – Мы предлагаем новое, с позиции физической химии, объяснение механизма искривления клеточной мембраны, вызванного полипротеином Gag. Тем самым мы выстраиваем междисциплинарный мост между физико-химическими процессами, приводящими к изменению поверхностного натяжения мембраны, и структурой белка, традиционно изучаемой в молекулярной биологии». Работа поддержана Российским центром научной информации.
Telegram 
Дзен 
VK Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.
Ни один регион на Земле не обладает стопроцентной устойчивостью ко всем возможным глобальным катастрофическим рискам. Тем не менее существует место, имеющее максимальный запас прочности в такой ситуации, — и это Австралия.
Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно