Участник @васьвась написал в Ученые описали механизм развития устойчивости ВИЧ к ИИ:
как это неживое, безмозглое существо делает такие продуманные ходы?
Ощущение, что это какой-то искусственный сверхинтеллект.
Из того, что нам было известно до этого исследования:
- Интеграза ВИЧ использует для связи с ДНК человека ионы металла (преимущественно ионы магния).
- Для образования координационных связей с двумя ионами металла интеграза ВИЧ задействует в своем составе активный сайт в виде DDE-мотива (2-е аспарагиновых кислоты и 1 глутаминовая).
- Для образования связи с ДНК человека интеграза в комплексе с двумя ионами металла атакует этими ионами фосфодиэфирные связи ДНК человека и получаем единый координационный хелатный комплекс.
- Обе вышеописанные реакции осуществляются с участием молекул воды (с применением гидролиза).
- ИИ (ингибитор интегразы) связывается с интегразой также через ионы металлов (указанные в п.2), блокируя тем самым связь интегразы с ДНК человека (попутно галогенбензильным кольцом, связывая еще и вирусную ДНК).
- Связь ИИ с ионами металла также происходит с применением реакции гидролиза (т.е. тоже с участием молекул воды).
- При развитии резистентности к ИИ мутантная интеграза по какой-то причине предпочитает связываться через ионы металлов не с ИИ, а с ДНК человека.
Из того, что ученым стало известно после этого исследования:
А) Ученые, используя криоэлектронную микроскопию, смогли визуализировать точную структуру активного сайта интегразы, где происходит связь с ионами металла и следовательно с ИИ.
Б) Ученые смогли увидеть механизм взаимодействия интегразы с ионами металла и ИИ.
В) Ученые узрели, что ВИЧ изменяет химическую среду в районе взаимодействия ИИ с ионами металлов, связанных с интегразой и это ослабляет прочные связи ИИ с интегразой. И это трещина в броне ИИ. (Слова руководителя группы ученых данного исследования Петра Черепанова).
Г) Ослабление связывания ИИ происходит из-за комбинированного эффекта мутаций и потери ключевых молекул воды в активном сайте. (Слова одной из ученых в данной группе исследования Эдины Росты).
Теперь подытожим:
I. По сути, новое в данном исследовании, по сравнению с тем, что мы знали – это визуализация некоего механизма взаимодействия интегразы с ИИ, который МОЖЕТ приводить к резистентности. (Хочется надеяться, что непосредственно в статье в таком авторитетном журнале, как Science, они описали этот механизм конкретно и детально.) И то, что интеграза ослабляет связи с ионами металла в результате «обезвоживания» в активном центре ИИ.
II. Согласно п.7, по возникновению резистентности в результате мутаций интегразы, в принципе, мне кажется, многие и до этого исследования считали (т.к. вариантов здесь не особо много), что это происходит за счет увеличения по какой-то причине константы диссоциации хелатного комплекса ИИ с одной стороны, и интегразы, связанной с ионами металла, с другой стороны, по сравнению с константой диссоциации интасома ВИЧ + ДНК клетки человека (т.е., иными словами, то же, что сказал об этом исследовании в п.В Петр Черепанов).
III. Теперь остается понять потеря таких важных для ингибирования, да и интегрирования (следует из п.4 и п.6) молекул воды вблизи активного центра ИИ происходит вследствие мутаций интегразы, либо независимо от наличия мутаций интегразы всегда идет параллельным курсом и усиливается, благодаря эволюции ВИЧ, за счет привлечения каких-то иных сил (белков там ВИЧ, например и др.), но без мутаций интегразы этой потери воды пока недостаточно для развития резистентности? Т.к., исходя из формулировок п. Г и п.В это осталось неясным. Но, лично у меня, исходя из этого краткого обзора исследования получилось так:
• из п.В следует, что развитие резистентности к ИИ (= потеря брони ИИ) может происходить вследствие ослабления связи ИИ с интегразой;
• из п.В следует, что ослабление связи ИИ с интегразой происходит за счет изменения химической среды в районе взаимодействия ИИ с ионами металлов;
• из п. Г следует, что изменение химической среды в районе взаимодействия ИИ с ионами металлов заключается в потере ключевых молекул воды в активном сайте ИИ;
• из житейского опыта следует, что развитие резистентности к ИИ, как правило, сопровождается выявлением мутаций в гене интегразы;
• таким образом, получается следующая цепочка: развитие резистентности вызвано ослаблением связи ИИ с интегразой, которое происходит за счет изменения химической среды в районе взаимодействия ИИ с ионами металлов, которое проявляется в потере ключевых молекул воды в активном сайте ИИ. А т.к. развитие резистентности сопровождается выявлением мутаций в гене интегразы, то получается, что мутация в интегразе вызывает потерю ключевых молекул воды в активном сайте ИИ, что в конечном итоге МОЖЕТ приводить к резистентности.
P.S. на самом деле очень интересно было бы узнать какой именно физико-химический механизм вызывает потерю молекул воды в активном сайте ИИ.
