Вчені встановили як хантавірус Andes розпізнає рецептор клітин людини

Дослідники визначили структуру взаємодії хантавірусу Andes із протокадгерином-1 (PCDH1) — рецептором на поверхні клітин людини, необхідним для зараження ендотеліальних клітин. Як повідомляє Nature, білковий домен рецептора EC1 проникає в центральну кишеню, сформовану чотирма вірусними глікопротеїнами Gn у складі одного шипа.

Роботу присвячено хантавірусам Нового Світу, зокрема вірусу Andes (ANDV) та вірусу Sin Nombre (SNV). Вони спричиняють хантавірусний кардіопульмональний синдром у Південній і Північній Америці відповідно. Для цього захворювання характерні кардіогенний шок і дихальна недостатність, а летальність у деяких випадках може наближатися до 40%.

Один рецептор взаємодіє з чотирма білками вірусу

За допомогою кріоелектронної мікроскопії науковці отримали модель комплексу вірусного шипа ANDV та PCDH1 із роздільною здатністю 2,6 ангстрема. Вона показала, що один домен EC1 рецептора контактує з чотирма молекулами Gn, хоча найсильніші контакти утворює з двома сусідніми молекулами. Автори зазначають, що такий спосіб зв’язування одного рецептора з чотирма вірусними глікопротеїнами раніше не описували для оболонкових вірусів.

Ця будова також пояснює попереднє спостереження: PCDH1 зв’язується з вірусними частинками, але не з поодинокими розчинними глікопротеїнами. Експерименти з вірусоподібними частинками підтвердили, що домен EC1 займає центральну ділянку тетрамера Gn–Gc і на поверхні вірусної частинки.

Перевірка ролі окремих ділянок білка

Дослідники також змінили в глікопротеїнах ANDV окремі петлі, що контактують із PCDH1, замінивши їх відповідними фрагментами вірусу Hantaan. Цей хантавірус Старого Світу не залежить від PCDH1 для проникнення в клітини. Після таких замін модифіковані вірусні частинки втратили здатність зв’язуватися з EC1 рецептора, що підтримало структурну модель взаємодії.

PCDH1 експресується в епітеліальних клітинах дихальних шляхів та ендотеліальних клітинах людини. Автори роботи вказують, що розуміння механізму розпізнавання клітинного рецептора є важливим етапом для раціональної розробки терапевтичних засобів і вакцин. Наразі схвалених FDA або EMA препаратів чи засобів профілактики хантавірусних інфекцій немає.