Ученые выяснили структуру важнейшего фермента ВИЧ

Определить структуру белка интегразы, с помощью которого ВИЧ и другие ретровирусы «встраивают» свои гены, сумела группа британских и американских исследователей во главе с Петром Черепановым из Имперского колледжа Лондона.

На блокировании активности этого фермента основан принцип действия самых современных препаратов против ВИЧ, однако механизм их действия остается загадкой для самих фармацевтов, так как до сих пор ученым не было известно, каким образом этот фермент взаимодействует с ДНК.

Для этого ученым необходимо было получить этот белок в кристаллической форме, чтобы в дальнейшем исследовать его структуру с помощью рентгеноструктурного анализа.

Несмотря на многие годы попыток, никому из массы ученых их научных групп так и не удалось получить интегразу ВИЧ в форме высококачественных кристаллов, пригодных для анализа.

Группа Черепанова пошла иным путем, остановившись на изучении интегразы другого ретровируса - PFV (Prototype Foamy Virus), так называемого пенного вируса человека, не вызывающего развитие каких-либо болезней. Изучив особенности функционирования интегразы этого вируса, ученые пришли к выводу, что она по своей структуре должна быть аналогична интегразе ВИЧ.

После этого в течение четырех лет ученые предприняли более 40 тысяч попыток вырастить кристалл этого белка. В семи случаях эти попытки увенчались успехом, однако для рентгеноструктурного анализа пригодным оказался лишь один из них.

Структуру полученного кристалла ученые изучили с помощью мощного рентгеновского излучения, полученного с помощью синхротрона Diamond Light Source в южном Оксфордшире. Эта структура оказалась совсем непохожей на то, как ее представляли себе ученые.

Кроме того, исследователи сумели изучить взаимодействие интегразы с медицинскими антиретровирусными препаратами, ингибирующими ее активность - ралтегравира (Raltegravir) и элвитегравира (Elvitegravir) - благодаря чему механизм их действия теперь понятен, а сами препараты могут быть улучшены.

«Наше открытие имеет очень увлекательную историю. Когда мы за него брались, то изначально понимали, что это очень трудная задача, которую люди уже пытались решить самыми разными способами за много лет до нас. Поэтому мы использовали альтернативное модельное соединение, очень похожее на интегразу ВИЧ. Несмотря на огромное количество неудачных экспериментов и медленное продвижение, мы не опускали рук и наши труды увенчались успехом», - сказал Черепанов.