Genetinės instrukcijos mūsų ląstelėse iš DNR transkribuojamos į informacinę RNR (iRNR), o tada verčiamos į baltymus, kurie užtikrina tokias funkcijas kaip ląstelių tarpusavio ryšys. Po vertimo šiems baltymams dažnai reikia papildomų modifikacijų, vadinamųjų posttransliacinių modifikacijų, kad jie veiktų efektyviai. Vadinamasis SUMOilinimas yra viena iš tokių potransliacinių modifikacijų, kuri tiesiogiai reguliuoja virusų dauginimąsi ir organizmo įgimtą imuninį atsaką.
Kalifornijos Riversaido universiteto mokslininkai ištyrė posttransliacinės modifikacijos mechanizmą, kuris atsiranda užsikrėtus SARS-CoV-2 virusu – siekdami išsiaiškinti, ar yra būdas sustabdyti jo plitimą.
Pagrindinis SARS-CoV-2 viruso komponentas yra nukleokapsidės (N) baltymas, daugiausia atsakingas už RNR supakavimą į apsauginį apvalkalą. SUMOilinimas nukreipia viruso N baltymą į reikiamą vietą, kur jis turi būti supakuotas po to, kai užkrečia žmogaus ląsteles. Atsidūręs tinkamoje vietoje, baltymas pradeda įterpti savo genų kopijas į naujas infekcines viruso daleles – virionus, kurie plinta ir sukelia ligą.
„Netinkamoje vietoje virusas negali mūsų užkrėsti, – sako vienas iš tyrimo bendraautorių Quanqingas Zhangas. – Jei kas nors užsikrečia, galbūt vienas iš jo baltymų atrodys kitaip nei anksčiau. To mes ir ieškome.“
Kad būtų lengviau pastebėti SARS-CoV-2 viruso posttransliacines modifikacijas, tyrėjai pasitelkė fluorescenciją,
„Naudojome fluorescencinį švytėjimą, kad parodytume, kur virusas sąveikauja su žmogaus baltymais ir gamina naujus virionus – užkrečiamąsias viruso daleles, – aiškina vienas iš tyrimo autorių Jiayu Liao. – Šis metodas yra jautresnis nei kiti metodai ir leidžia mums išsamiau matyti visas žmogaus ir viruso baltymų sąveikas“.
Ankstesniame tyrime mokslininkai naudojo tą patį metodą ir nustatė, kad dviem labiausiai paplitusiems gripo viruso tipams – A ir B gripo virusams – norint replikuotis reikia tos pačios potransliacinės SUMOilinimo modifikacijos.
Šiame tyrime jie nustatė tris SARS-CoV-2 N baltymo SUMOilinimo vietas. Viena iš šių vietų, K65, buvo labai svarbi baltymo branduolio translokacijai arba baltymų judėjimui į ląstelės branduolį – tai nauja SARS-CoV-2 viruso savybė. Tyrėjai padarė išvadą, kad viruso plitimas priklauso nuo SUMOilinimo baltymų ir kad prieigos prie baltymų blokavimas leistų mūsų imuninei sistemai sunaikinti virusą.
Šiuo metu veiksmingiausias COVID-19 gydymas yra preparatas „Paxlovid“, kuris slopina viruso replikaciją. Tačiau, kad jis būtų veiksmingiausias, jį reikia pradėti vartoti per tris dienas nuo užsikrėtimo.
„Jei pradėsite jį vartoti vėliau, jis nebus toks veiksmingas, – sako J. Liao. – O šiuo atradimu pagrįstas naujas vaistas būtų naudingas pacientams visose infekcijos stadijose“.
Tyrėjai teigia, kad nustačius SARS-CoV-2 ir gripo viruso veikimo panašumą gali būti sukurta nauja antivirusinių vaistų klasė, kuri galėtų būti plačiai taikoma.
„Manau, kad taip gali veikti ir kiti virusai, – teigia J. Liao. – Galiausiai norėtume blokuoti gripą, taip pat SARS-CoV-2 ir galbūt kitus virusus, pavyzdžiui, RSV [respiracinį sincitinį virusą] ir Ebolos virusą. Darome naujus atradimus, kad tai įvyktų“.
Tyrimas paskelbtas žurnale „Viruses“.
Parengta pagal „New Atlas“.
