Новая модель оболочки вирусов ЮФУ может стать ключевым элементом в создании эффективных лекарств

Фото: ЮФУ

Учёные ЮФУ разработали новую модель вирусной белковой оболочки, которая может использоваться при разработке наноконтейнеров для доставки лекарств, сообщает центр общественных коммуникация вуза.

Вирусы размножаются с огромной скоростью, но для этого им требуется клетка-хозяин. ДНК или РНК вируса упакована в белковую оболочку – капсид. Это эффективный контейнер для защиты и адресной доставки генетического материала.

Капсиды вирусов могут использоваться в биотехнологии, например, при доставке лекарств к органу и как маркер для изучения живых клеток и тканей.
Учёные кафедры «Нанотехнология» физфака ЮФУ разработали новую модель вирусных белковых оболочек, которые обычно обладают икосаэдрической симметрией.

Она базируется на методе получения плотных упаковок асимметричных одинаковых плиток на поверхности сферы. Плитки, моделирующие отдельные молекулы белка, взаимодействуют парным потенциалом, который зависит от расстояния между ними и их взаимной ориентации. Поиск положений плиток позволяет получить их плотные упаковки, соответствующие реальным вирусным оболочкам.

Авторы смоделировали структуры различных вирусных капсидов в рамках последовательных приближений. Оказалось, что оболочки многих малых сферических вирусов подобны по своему устройству упаковкам дисков или эллипсов.

«В дальнейшем мы планируем обобщить модель на случай оболочек, собирающихся из двух типов структурных единиц, состоящих из пяти и шести связанных друг с другом белков – так называемых пентамеров и гексамеров. Примерами таких структур являются искусственные и природные наноконтейнеры, а также продукты ошибочной сборки вирусных капсидов.

Мы расширим область применимости разработанного подхода и постараемся выявить более общие закономерности управляющие устройством белковых наноконтейнеров, которые несомненно являются ключом к разработке принципиально новых противовирусных препаратов и способов адресной доставки лекарств», — констатировал руководитель проекта, профессор кафедры «Нанотехнология» Сергей Рошаль.