В ЮФУ изучили факторы, влияющие на форму вирусов
Ученые Физического факультета ЮФУ разработали модель вируса в виде упругой тонкой оболочки с встроенными в нее зарядами. На ее основе исследователи создали теорию о том, как изменение электрических взаимодействий между белками может влиять на изменения формы оболочки вируса.
Способность вируса заражать организм зависит от формы его оболочки — капсида. Вид капсида меняется в течение жизненного цикла вируса, и на него влияет, например, кислотность окружающей среды. Изучением этого влияния занимаются ученые Физического факультета ЮФУ.
Несмотря на свои небольшие размеры, капсиды — вирусные оболочки — это одни из самых эффективных контейнеров для доставки генетического материала. Вирусы состоят из многочисленных копий одного или нескольких белков, имеющих электрический заряд, который зависит от кислотности (он же уровень pH) окружающей среды. Из-за этого многие этапы жизненного цикла вирусов контролируются уровнем pH. Например, его изменение может запускать процесс созревания капсидов и изменение их формы, в результате чего вирусы получают способность заражать клетки.
Ученые Физического факультета ЮФУ разработали модель вируса в виде упругой тонкой оболочки с встроенными в нее зарядами. На ее основе исследователи составили теорию, как изменение электрических взаимодействий между белками может влиять на изменения формы капсида.
В рамках этой теории были изучены изменения формы бактериофага Р22. Ученым было известно, что в процессе созревания оболочка этих вирусов увеличивается и из сферической превращается в более ограненную. Выяснилось, что вирус увеличивается в процессе упаковки ДНК из-за выхода белков из своей оболочки, а форма становится более правильной из-за электростатического взаимодействия белков внутри вируса во время его развития.
Также эта модель была применена к коронавирусам. Их оболочка не такая жесткая, так как помимо белков содержит липиды, и может иметь самую разную форму: круглую, цилиндрическую и даже конусообразную. Капсид коронавируса содержит шипы, которые позволяют более эффективно заражать клетки. В рамках разработанной модели удалось выяснить связь между формой оболочки и расположением этих шипиков — оказалось, что они располагаются на более выпуклой стороне капсида, что делает заражение еще более эффективным.
«И созревание белковых вирусных капсидов, сопровождающееся изменением их формы, и встраивание шипов в липидные оболочки коронавирусов являются ключевыми этапами формирования способных заражать клетки вирусов. Построенная нами теория помогает выявить ключевые механизмы, управляющие этими процессами, что может быть полезно при разработке антивирусных стратегий, направленных на их нарушение», — рассказывает Сергей Рошаль, старший научный сотрудник Физического факультета ЮФУ.
Еще одна возможность для применения такого исследования — развитие технологий адресной доставки лекарств с помощью белковых наноконтейнеров. Так лекарства смогут доходить прямо до нужной клетки, а «распаковка» такого контейнера будет происходить в среде с определенным pH.
Исследование опубликовано в журнале Nanoscale, грант Российского научного фонда «Физические принципы самосборки вирусов и их взаимодействия с окружающей средой, в том числе с материалами, пригодными для создания противовирусных фильтров».
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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