Врачи получили первое трехмерное изображение капсида ВИЧ с атомным разрешением, проанализировав данные "микротомографии" вируса ВИЧ при помощи суперкомпьютера.
Врачи получили первое трехмерное изображение капсида ВИЧ с атомным разрешением, проанализировав данные "микротомографии" вируса ВИЧ при помощи суперкомпьютера.
Международная группа биологов впервые опубликовала полную трехмерную модель капсида — защитной оболочки вируса иммунодефицита человека, что в перспективе позволит использовать данные об ее устройстве для создания вакцины от ВИЧ, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
"Капсид ВИЧ обладает двумя противоречащими друг другу свойствами. Он должен защищать генетический материал от повреждений, но при этом он должен быстро раскрываться в тот момент, когда он попадает внутрь клетки. Скорость раскрытия имеет большое значение — она должна быть и не слишком быстрой, и не слишком медленной. Возможно, что нам удастся использовать этот факт себе на пользу", — заявил Клаус Шультен (Klaus Schulten) из Иллинойского университета в городе Урбана (США).
Шультен и его коллеги получили первое трехмерное изображение капсида ВИЧ с атомным разрешением, проанализировав данные "микротомографии" вируса ВИЧ при помощи суперкомпьютера. Для этого биологи разработали особый компьютерный алгоритм, который постепенно соединял друг с другом "кусочки" капсида, информация о структуре которых была уже известна.
Для создания огромной модели из 64 миллионов атомов потребовался суперкомпьютер Blue Waters с суммарной мощностью в 11,5 петафлопc, разработанный компанией Cray по заказу университета Иллинойса и Национального центра суперкомпьютерных приложений. По словам биологов, структура капсида оказалась на удивление простой — он представляет собой мозаику из 12 "пятиугольников" и 216 "шестигранников", состоящих из нескольких молекул одного и того же белка.
Эти элементы способны менять свою форму в широких пределах, в зависимости от характера связей с соседними фрагментами "мозаики". Проанализировав их структуру, ученые выделили особые тройные спирали на границе "швов" на поверхности вируса. По их словам, данные участки крайне важны для стабильности вирусной частицы, что позволяет использовать такие спирали в качестве "мишени" для будущих лекарств и вакцин.
