Учеными предложена новая модель формы вирусной оболочки ВИЧ-1



  • Оболочка вируса ВИЧ-1, возможно, имеет иную форму, чем считалось ранее, и это обстоятельство может серьезно повлиять на общее представление о работе вируса, считает группа канадских ученых из Университета Альберты.

    По словам специалистов, проведенные ими исследования показывают, что ВИЧ-1 находится в оболочке сферического матрикса. Когда вирус поражает здоровую клетку, оболочка сливается с внешней стороной клетки-мишени и впускает вирус внутрь, где последний атакует клетку.

    «Предложенная нами структура для вируса ВИЧ-1 имеет очень своеобразную форму, почти как лепестки цветка», - сказал соавтор исследования д-р Шон Грейвс.
    Максимально точное представление о структуре матричной оболочки поможет нам лучше понять процесс слияния и заражения».

    0_1576309773766_1576050762_5df0a04a8b5c2.jpeg

    Подробнее:

    https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0224965


  • Редактор

    0_1576311030361_journal.pone.0224965.jpg



  • Да, интересно, как они пришли к такому выводу. Надо почитать.



  • @ilya-antipin Красотищща


  • Редактор

    @gremlin некоторая теория исходя из ряда экспериментальных данных и далее моделирование.



  • @ilya-antipin Да, почитал енто дело. Получается, канадцы в этом исследовании сначала «забраковали» предыдущую модель строения матричной оболочки ВИЧ Альфадли и Барклиса, которые в 2007 и в 2009 годах в условиях in vitro при помощи кристаллографического анализа показали, что матричные белки ВИЧ с хвостами остатков миристиновой кислоты на плоской фосфолипидной мембране в растворе, во-первых, собираются в тримеры, а во-вторых, из этих тримеров образуют правильные шестиугольники (все стороны равны и углы по 120 градусов).
    Точнее, про тримеры канадцы оставили, а вот то, что сфера матрикса может быть образована правильными шестиугольниками забраковали. Забраковали на основе формулы Эйлера и здравого смысла, который подсказывает, что любая вершина многогранника, образованная какими-либо плоскими фигурами, на плоскости должна иметь сумму углов в данной вершине меньше 360 градусов (в нашем случае 3 правильных шестиугольника на плоскости в точке их соединения образуют 3 угла по 120 градусов, что равняется 360 градусам и, следовательно, это невозможно).
    На картинках ниже это видно, что при придании сферической формы тримеры в составе шестиугольников при следовании от экватора к полюсам (направление «сжатия» сферы показано стрелками) наезжают друг на друга и, тем самым, теряется правильная форма шестиугольников ближе к полюсам, вплоть до сильного перекрытия тримерами друг друга.
    0_1576592439962_Сфера.png
    0_1576592449312_Шестиугольник.png
    Также канадцы использовали полученное Альфадли значение 9,02 нм, которое равняется расстоянию на плоскости между центрами масс определенных тримеров в шестиугольнике и использовали это расстояние для расчета расстояния между соседними тримерами и получили 5,21нм, затем вывели формулу для корректировки этого расстояния при переносе на сферическую поверхность в зависимости от радиуса данной сферы матричной оболочки ВИЧ (колеблется где-то от 62,5 до 72,5 нм). Затем с использованием математической модели (использование матрицы вращения и компьютерных программ) вывели определенную решетку/структуру расположения тримеров в образованной ими же сфере. Она получилась в виде 6 долек/лепестков с центральными прямыми хребтами в каждой и на северном полюсе, например, плотная, а на южном – неплотная. А вдоль самих лепестков и между лепестками из тримеров расстояния между тримерами по сфере очень различаются, образуя в том числе большие пустоты.
    0_1576592474675_6 долек.png
    И далее авторы на основе этой модели предположили механизм проникновения капсида и слияния матриксной оболочки с клеткой человека как раз южным полюсом с большой пустотой за счет размыкания лепестков (словно медуза).
    Некоторые мысли:

    1. Получается, из плоскостной структуры Альфадли из правильных шестиугольников саму идею шестиугольников канадцы посчитали некорректной (вполне обоснованно), а вот расстояния между образующими эти шестиугольники тримерами (5,21 нм, полученное на основании расстояния 9,02 нм) они посчитали корректным и на основании этого расстояния на плоскости выдвинули свою теоретическую гипотезу строения матриксной сферы в виде лепестков. Немного странно?
    2. Н у и интуитивно, как-то не верится в такую структуру матричной сферы вируса с такими неравномерно распределенными пустотами между лепестками. А гликопротеины gp120 и gp41 тоже получается неравномерно распределены по шарику вируса? А слияние с лимфоцитами происходит только, если вирион прибьется/развернется/прокатится строго южным полюсом к лимфоциту? Как-то слишком умно для туповатого ВИЧ.


  • Участник @gremlin написал в Учеными предложена новая модель формы вирусной оболочки ВИЧ-1:

    А слияние с лимфоцитами происходит только, если вирион прибьется/развернется/прокатится строго южным полюсом к лимфоциту

    На всех визуализациях бедный лимфоцитик десятки ублюдков одновременно атакуют



  • Участник @gremlin написал в Учеными предложена новая модель формы вирусной оболочки ВИЧ-1:

    туповатого ВИЧ

    Чем тупее - тем больше плодится поди



  • Участник @gremlin написал в Учеными предложена новая модель формы вирусной оболочки ВИЧ-1:

    Как-то слишком умно для туповатого ВИЧ.

    Он еще и не такое умеет.


  • Редактор

    @gremlin по п. 1 – нужно разобраться откуда получено расстояние, может быть там нет сомнений, и даже перемерять не нужно. Но, тут есть допущение, это факт. Т.е. экспериментально не подтверждено, как я понимаю. 2. про полярность – крайне сомнительно, даже вероятность просто столкнуться за время существования с целевой клеткой далеко не 100%, еще и так сильно снизить шансы на зацепиться – что-то не верится, вероятности представляются мизерными.


  • Редактор

    @stuppy так их туда поднасыпают изрядно, это же все в пробирке. In vivo все может быть и наверняка иначе в числах. И не факт, что они вообще работают, когда их не фоткают.



  • Участник @ilya-antipin написал в Учеными предложена новая модель формы вирусной оболочки ВИЧ-1:

    нужно разобраться откуда получено расстояние

    Расстояние получено отсюда: Alfadhli A, Barklis RL, Barklis E. HIV-1 matrix organizes as a hexamer of trimers on membranes containing phosphatidylinositol-(4,5)-bisphosphate. Virology. 2009;387(2):466–72
    0_1576676536207_1.jpg
    Судя по всему – это вот это расстояние:
    0_1576676579073_2.jpg
    Которое авторы нынешнего исследования, судя по всему, проэкстраполировали в такое расстояние:
    0_1576676613731_3.jpg
    И на основании него вычислили расстояние между тримерами на плоскости равное 5,21нм:
    0_1576676650336_4.jpg
    Или на снимке Альфадли так:
    0_1576676688398_5.jpg
    Которое потом пересчитали с плоскости на сферу, выразив его через радиус матриксной сферы:
    0_1576676726969_6.jpg
    По всему этому то как раз вопросов нет, здесь все четко (чистые математика и кристаллография). А вот вопрос, почему нынешние исследователи гексагональную структуру, полученную на снимке на плоской фосфолипидной мембране (Альфадли в 2009г), забраковали, но расстояние между тримерами, образующими данные «забракованные» гексагоны/шестиугольники, использовать в своей работе посчитали возможным:
    0_1576677380068_7.jpg
    Т.е. такое ощущение, что для того чтобы написать работу (ведь хочется) какие-то исходные данные все же нужны, (а они по этой теме были только в работе Альфадли 2009 года) поэтому примем, что расстояние (равно как и положение друг относительно друга) между тримерами в некорректной гексагональной структуре сферы Альфадли будет корректным и на основании его (5,21nm) предложим другую структуру.)) Л – логика.
    0_1576677009197_8.jpg
    И еще один любопытный момент в данной работе. Авторы утверждают, что при обработке в математической модели диаметров сфер вириона в диапазоне от 134 до 135 нм получилось, что в диапазоне диаметров от 134,18нм до 134,78нм количество тримеров матриксного белка в сфере было во всех случаях одинаково и равно 2724 шт:
    0_1576677092878_9.jpg
    Т.е. количество тримеров в зависимости от диаметра вириона изменяется волнообразно сериями. Стало быть, при изменении диаметра сферы в определенном интервале увеличение диаметра происходит (в данной модели сферы авторов работы) не за счет увеличения количества тримеров, а за счет увеличения промежутков/пространств между 6-ю лепестками.
    Тоже выглядит как-то странно.
    Т.е. они хотят сказать, что и масса матрикса у вирионов с диаметром 134,18нм и у вирионов с диаметром 134,78нм будет одинаковой.


  • Редактор

    @gremlin короче, вряд ли стоит разделять оптимизм данных исследователей в том, что их моделька может иметь прикладное значение )



  • @ilya-antipin Солидарен. Но сюжет интересный предложили, стоит признать)


 

Нам нужна ваша поддержка!
Кратко – мы существуем только потому, что вы нам помогаете и пока вы нам помогаете.

Как поддержать проект? Любая банковская карта, или баланс телефона, нажать на кнопку, а дальше все просто – Яндекс.Деньги все подскажут: А еще есть опция оформить автоматический ежемесячный донат от 100 рублей (передумаете – можно легко отключить): Спасибо! Возникли вопросы – напишите [email protected]. И еще....
Где мои уведомления на email?
Уведомления нужно перенастроить в профиле пользователя. Как именно – написано здесь. Если что-то не выходит или не ясно, то напишите на почту [email protected] с того email, который использовали при регистрации.