Вирус Эпштейна-Барра (EBV) - это распространенный вирус, который вызывает мононуклеоз и ассоциируется с некоторыми видами рака и аутоиммунными заболеваниями.
Несмотря на известные эффекты EBV и его способность вызывать заболевания, существует мало вариантов терапии и нет сертифицированных вакцин, направленных против этого вируса. В поисках способов борьбы с EBV исследователи изучают, как вирус распознает клетки и взаимодействует с ними на молекулярном уровне. Новое исследование, опубликованное в журнале Immunity, показывает кристаллическую структуру высокого разрешения белка на поверхности EBV в комплексе с рецептором, с которым он связывается на поверхности B-клеток. Авторы также обнаружили антитела, которые эффективно нейтрализуют EBV, и выяснили, что они распознают белок вирусной поверхности с помощью взаимодействий, аналогичных тем, что происходят между EBV и его рецептором на клетках хозяина. Это исследование выявило уязвимое место EBV, что может привести к разработке столь необходимых мер по борьбе с вирусом.
EBV, также известный как герпесвирус человека 4, является одним из самых распространенных вирусов человека - девять из десяти человек болели или будут болеть EBV в течение своей жизни. После заражения EBV многие люди не испытывают никаких симптомов, но у некоторых появляются симптомы, такие как лихорадка, боль в горле и утомляемость. Эти симптомы часто слабо выражены, но могут быть более серьезными у подростков или пожилых взрослых. После ранних стадий заражения вирус скрывается в организме и может проявиться позже в течение жизни или при ослаблении иммунной системы. Недавние исследования также показали, что EBV связан с несколькими видами рака, аутоиммунными заболеваниями, включая волчанку, и другими заболеваниями.
Ключевым этапом заражения EBV является проникновение вируса в клетку организма, которое начинается со связывания вируса с белком на поверхности клетки. Исследователи под руководством Масару Канекио, руководителя отдела молекулярной иммуноинженерии Исследовательского центра вакцин NIAID (США), изучили на атомном уровне структуру поверхностного белка EBV под названием gp350, в процессе его связывания с белком на поверхности B-клеток, называемым рецептором комплемента типа 2 (CR2). Обычно CR2 связывается с фрагментом белка, или лигандом, называемым компонентом комплемента C3d, в рамках иммунного ответа после вирусной инфекции. Исследователи обнаружили, что белок EBV связывается с белком клеточной поверхности CR2 именно в той области, где находится его естественный лиганд C3d, что свидетельствует о структурном сходстве между EBV и C3d в распознавании CR2 и о том, как вирус использует это взаимодействие для проникновения в клетку и ее инфицирования.
Ученые также выделили нейтрализующие антитела (nAbs) - иммунные белки, нейтрализующие EBV, - у животных, привитых от EBV, и людей, инфицированных EBV. Они обнаружили, что антитела нейтрализуют вирус в лабораторных тестах, связываясь с белком EBV gp350. Далее они определили структуру на атомном уровне трех nAbs при связывании с EBV gp350. Все три nAbs связывались с gp350 в одной и той же области белка - в области, где он также связывается с клеточным белком CR2, что свидетельствует о том, что этот сайт связывания является важной мишенью для нейтрализации вируса.
То, как белок клеточной поверхности CR2 связывает свой естественный лиганд C3d, можно сравнить с ключом, подходящим к замку. В данном случае ключом является отрицательно заряженный карман на поверхности C3d, а замком - расположение положительно заряженных остатков аргинина на поверхности CR2. Исследователи наблюдали удивительную молекулярную мимикрию, которая происходила в двух вариантах. С одной стороны, EBV gp350 имитирует характеристики C3d, притворяясь естественным ключом, который подходит к CR2 на поверхности клетки, отпирая ее для инфицирования вирусом. С другой стороны, анти-EBV nAbs имитируют CR2, где они действуют как замок, блокирующий белок EBV gp350 от связывания с клеткой, чтобы вирус мог заразить ее. По словам исследователей, мимикрия, существующая с обеих сторон этого замка-ключа, указывает на то, что это взаимодействие является важным шагом для инфицирования EBV и представляет собой основную точку уязвимости вируса.
Полученные данные определяют критические молекулярные взаимодействия между EBV и клетками. Автор отметили, что необходимо провести дополнительные исследования, чтобы применить полученные данные для разработки лекарственных препаратов, в том числе изучить, могут ли вновь открытые nAbs обеспечить защиту от EBV-инфекции на животных моделях и у людей. Эта работа может открыть новые пути для лечения и профилактики заболеваний, вызванных этим широко распространенным патогеном.
