Ученые Университета Рокфеллера нашли уязвимую точку в механизме размножения вируса гепатита В, который вызывает бессимптомную и неизлечимую инфекцию, приводящую к циррозу или раку. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
Большинство методов лечения направлены на ингибирование белка полимеразы (pol) вируса, однако они не могут искоренить инфекцию. В новой работе специалисты обратили внимание на способность вируса сохранять баланс между строгим контролем над генетическими изменениями, которые могут привести к дисфункции белков, и гибкостью, позволяющей ему заражать множество птиц и млекопитающих.
Белок pol играет важную роль в репликации вируса гепатита В, однако выполняет и другие цели. Кодирующая его часть ДНК занимает около двух третей кольцевого генома вируса и имеет перекрывающиеся рамки считывания с тремя другими белками. Рамкой считывания называют последовательность нуклеотидов, способных кодировать белок.
Исследователи применили подход, заключающийся в доставке РНК в культивируемые клетки для производства вирусной ДНК, белков и других продуктов. Это позволило разделить функции белков, имеющих перекрытия в рамках считывания, и получить более четкое представление о pol. Кроме того, было использовано глубокое мутационное сканирование — высокопроизводительный метод, раскрывающий поведение десятков тысяч вариантов одного белка.
Оказалось, что для нормального функционирования pol должны выполняться строгие требования к наличию аминокислот пролина в конце белковой цепочки pol. Пролины замедляют рибосомы, и несколько таких аминокислот подряд могут временно заблокировать синтез белка. Такая задержка дает белку pol время правильно свернуться и повысить вероятность того, что он свяжется с правильной РНК — той, от которой он только что произошел, — для последующей обратной транскрипции (строительстве цепи ДНК на основе РНК-цепи).
Так как pol использует для репликации вируса свою «родительскую» РНК (это называется цис-предпочтением), то снижается вероятность обратной транскрипции дефектной РНК. В дальнейших исследованиях авторы изучат, как манипулировать цис-предпочтением, и к каким последствиям для вируса приведет нарушение этого механизма.