Учеными предложена новая модель формы вирусной оболочки ВИЧ-1

[Васьвась]

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».

Подробнее:

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

[Ilya Antipin]

[Gremlin]

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

[Just_One]

@ilya-antipin Красотищща

[Ilya Antipin]

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

[Gremlin]

@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.


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.

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.

[Stuppy]

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

[Stuppy]

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

туповатого ВИЧ

Чем тупее - тем больше плодится поди

[Васьвась]

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.

[Ilya Antipin]

@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.

[Ilya Antipin]

@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.

[Gremlin]

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

Судя по всему – это вот это расстояние:

Которое авторы нынешнего исследования, судя по всему, проэкстраполировали в такое расстояние:

И на основании него вычислили расстояние между тримерами на плоскости равное 5,21нм:

Или на снимке Альфадли так:

Которое потом пересчитали с плоскости на сферу, выразив его через радиус матриксной сферы:

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:

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.

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:

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.

[Ilya Antipin]

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

[Gremlin]

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