Language
Country/Area
No result found
Как вирус проникает ловко? Раскройте секрет слияния ВИЧ и клеток!
В современном мире некоторые вирусы вызывают глобальные проблемы здравоохранения, наиболее известным из которых является вирус иммунодефицита человека (ВИЧ). Гениальный и сложный процесс проникновения этого вируса заслуживает нашего углубленного изучения.
Механизм слияния — это любой метод, с помощью которого клетка или вирус сливается с клеткой, а механические средства для этих процессов позволяют этому процессу продолжаться.
В процессе слияния клеток сначала необходимо объединить две отдельные клетки в гибридную клетку. Будь то слияние вируса и клетки или слияние клеток с клетками, оно охватывает три основных процесса: обезвоживание полярных групп, содействие полуслиянию, а также открытие и расширение пор между различными клетками.
Ключевые этапы слияния вируса и клетки
В качестве примера возьмем ВИЧ. Вирус проникает в клетки-хозяева главным образом путем слияния мембраны иммунных клеток инфицированного объекта. Для успешного слияния ВИЧ должен связываться с такими рецепторами, как CD4, CCR5 и CXCR4. В этом процессе не только участвуют белки самого вируса, но и объясняются основные принципы слияния мембран.
Ученые обнаружили, что структура и свойства слитых вирусных белков имеют решающее значение для слияния мембран.
Роль слитых белков (фузогенов)
В процессе слияния вирусов и клеток важную роль играют слитые белки. Эти белки помогают преодолеть барьеры на пути слияния мембран. В частности, ученые делят эти слитые белки на четыре категории:
Слитый белок класса I
Этот тип слитого белка состоит из трех субъединиц, и перед слиянием петля слияния скрыта внутри его структуры. После слияния его структура изменится, образуя новую структуру тримера. Слияние вирусов ВИЧ и гриппа зависит от этого типа белка.
Слитый белок класса II
Этот тип слитого белка также состоит из трех субъединиц и содержит множество β-складчатых листов. Он может менять свою конформацию в кислой среде и участвовать во внедрении слитого кольца в целевую мембрану.
Слитый белок класса III
Структура этого типа слитого белка содержит как α-спирали, так и β-листы, а также играет важную роль в процессе слияния клеток.
Слитый белок класса IV
Хотя этот тип слитых белков не участвует в традиционном слиянии вируса и клетки, когда они экспрессируются на поверхности клетки, они могут вызывать слияние между клетками.
Механизм слияния клеток
В процессе слияния клеток млекопитающих обычно выделяют пять основных стадий:
1. Установите способность слияния
Клеткам необходимо изменить состав своих мембран, чтобы они могли сливаться. Это требует синтеза белка и устраняет препятствия для процесса слияния.
2. Хемотаксис
Клетки притягивают друг друга посредством сигнальных молекул о создании пар. Например, сперматозоиды притягиваются к яйцеклеткам посредством гормональных сигналов.
3. Адгезия мембраны
Когда клетки вступают в контакт, они устанавливают связи посредством механизмов распознавания клеток, что также является необходимым шагом перед слиянием.
4. Слияние мембран
Этот этап приводит к смешиванию содержимого клеток, в основном регулируемому слитыми белками, образуя поры слияния, обеспечивающие внутреннюю связь.
5. Сброс после слияния
После завершения слияния механизм слияния клеток необходимо разобрать, чтобы предотвратить дальнейшее ненужное слияние.
Терапевтический потенциал
Изучение применения механизмов слияния также стало направлением исследований для новых методов лечения. Например, некоторые вирусные гликопротеины теряют способность к слиянию в присутствии ингибиторов NMT, что может служить терапевтической стратегией против геморрагических вирусов.
Процесс слияния настолько сложен и изыскан, как эти вирусы находят клетки-мишени и завершают свое вторжение?
