Многогранные головы вирусов, заражающих бактерии, могут быть похожими на капсулы лунных высаживающихся на берег, но по крайней мере один из них знает уловку, которая является чисто средневековой. Голова или «капсула вируса» того бактериофага, описанного впервые в выпуске 22 сентября Науки, обертывают себя в кольца протеинов, изобретательно сцепляющихся как связи брони кольчуги.Ученые долго брали электронные микрографы фагов, вводящих бактерии с ДНК от их захватов с черепицей многоугольника. Но более подробные изображения были медленными в прибытии, в основном потому что метод, производящий их – кристаллографию рентгеновских лучей – требует технически сложной подготовки вирусных частей.
В результате ни один из так называемых хвостатых фагов – типичных бактериальных вирусов – не привел к подробной структуре капсулы вируса.Вирусологи в университете Питтсбурга получили капсулы вируса так называемого подобного лямбде фага HK97 от бактерий, которые они заразили двумя вирусными генами: одно кодирование протеина, служащего единственным стандартным блоком капсулы вируса и другим кодированием фермента, режущего протеин так, чтобы капсулы вируса могли назреть. Затем, структурные биологи в Научно-исследовательском институте Scripps и в Стэнфордском университете использовали синхротроны для создания образцов дифракции рентгеновских лучей из капсул вируса.
Благодаря изображениям микроскопа и их знанию симметрии капсулы вируса, исследователи могли тогда соединить подробную картину вируса.Они обнаружили, что капсула вируса состоит из 420 тождественно свернутых подъединиц протеина, сгруппированных в 60 шестиугольных и 12 пятиугольных плиток.
Через химические связи подъединицы формируются 5-и 6-membered ожерелья, переплетающиеся через друг друга как Олимпийские кольца. Чтобы понять, как подъединицы пришивают себя, бригада показала изображения микроскопа узловатых, незрелых капсул вируса на мониторе и затем нанесла картины этих 420 подъединиц. Они знали, что триггер для процесса перемешивания является изменением в pH. Когда окружающая среда вируса становится более кислой, капсула вируса приглаживает и раздувается приблизительно одной третью ее диаметра.
Поскольку это происходит, подъединицы на его поверхностном шарнире в пути, объединяющем аспарагин и боковые цепи лизина та связь, граничащая с подъединицами. Близлежащая глутаматная боковая цепь, кажется, катализирует маловероятную связь, происходящую без помощи ферментов.
Как реальная кольчуга, исследователи говорят, переплетенная броня протеинов hk97 против нападений, которые могли бы иначе сместить внутренности ДНК вируса.Никто никогда не видел кольца соединения протеинов прежде, говорит биофизик Питер Превелидж из университета Алабамы в Бирмингеме.
Ни, он добавляет, мог он воображать протеин, тянущий все трюки, которые делает подъединица HK97. Говорит Превелидж: «Если бы кто-либо предложил его, то я думал бы, что идея прибыла из слишком многих пива».