Kapsida viru HIV prochází jaderným pórem

Současné možnosti léčby lidí infikovaných HIV efektivně potlačují množení viru, ale zatím není léčba, která by virus v těle eliminovala.

Genetický materiál viru HIV je uschován v proteinové schránce kuželovitého tvaru, známé jako kapsida. Již celkem dobře rozumíme tomu, jak kapsida během infekce proniká do hostitelské buňky. Stále jsme však nevěděli, jak se genom viru dostává do buněčného jádra, kde spouští tvorbu nových infekčních částic. Předpokládalo se, že kapsida je příliš velká na to, aby procházela póry v jaderné membráně. Skutečnost odhalilo až zkoumání struktury virové kapsidy a jaderného póru během časných fází infekce za pomoci zobrazovacích technik s vysokým rozlišením, jako je 3D korelativní světelná a elektronová mikroskopie a kryo-elektronová tomografie.

Ze získaných dat bylo možné vizualizovat architekturu virových komplexů v průběhu jejich importu do buněčného jádra. Ukázalo se, že kapsida viru dokáže projít neporušenými jadernými póry a rozpadá se až uvnitř jádra, kde uvolňuje svou genetickou informaci. Výsledky studie objasňují důležitý krok replikace HIV, nezbytný pro následnou integraci virového genomu do genomu buňky.

V současné době je kapsida atraktivním terčem pro vývoj látek potlačujících infekci viru HIV. Několik velmi účinných kapsidových inhibitorů již bylo objeveno. Objasnění úlohy kapsidy v replikaci viru HIV tak pomáhá pochopit fungovaní těchto nových antivirotik v kontextu infikované buňky a v budoucnu může pomoci při hledání nových terapeutických přístupů.

Ve spolupráci s Czexpats in Science (czexpats.org)

Pronikání kapsidy HIV do buněčného jádra. A. Snímek pořízený pomocí korelativní světelné a elektronové mikroskopie ukazuje řez buňkou infikovanou virem HIV. Červený fluorescenční signál ve zvětšené oblasti indikuje pozici virového komplexu na jaderné membráně (bílá šipka). Modře je obarvena buněčná DNA. B. Řez elektronovým tomogramem nasnímaným ve zvětšené oblasti snímku A zachycuje kuželovitou kapsidu viru v centrálním kanálu jaderného póru (žluté šipky). C. 3D vizualizace kryo-elektronového tomogramu ukazující kapsidu (purpurově) při transportu jaderným pórem (šedě) do buněčného jádra. Žlutě je vyobrazena jaderná membrána.Snímky Zila et al., 2021

Zila V. et al.: Cell, 2021, DOI: 10.1016/j.cell.2021.01.025