Специалисты напомнили, что вирусы не могут поддерживать свою жизнедеятельность вне клеток живых организмов. Это накладывает ограничения на размер их частиц, геномов и белков. В результате отдельные участки белков — домены — выполняют сразу несколько разных функций.
«Такой эргономичный и минималистичный дизайн, когда один домен совмещает сразу несколько функций, на самом деле намного сложнее реализовать, чем сделать несколько доменов с разными функциями. Кроме того, возникает вопрос о том, как такие многофункциональные домены могли возникнуть в ходе эволюции. Эту проблему мы решили изучить на примере основного домена белка Tat вируса иммунодефицита человека», — рассказал один из авторов работы Евгений Шеваль, его слова приводит пресс-служба МГУ.
Основной домен белка Tat длиной в 9 аминокислот участвует в реализации трех функций. Первая заключается в регуляции синтеза вирусных РНК. Вторая — сигнал ядерной локализации и третья — сигнал ядрышковой локализации. Смысл второй функции ученым понятен — именно в ядре Tat-белок исполняет свою главную задачу. Однако смысл третьей не выяснен. Специалисты до сих пор точно не знают, как этот белок концентрируется в ядре и в ядрышке.
Новое исследование показало, что в ходе эволюции возник крайне специализированный белковый домен, функция которого состоит в активации синтеза вирусной РНК. «Но из-за обогащенности положительно заряженными аминокислотами этот домен неизбежно начал выполнять и еще две функции: накопления белка в ядре и ядрышке. Причем первая функция вирусу оказалась выгодной. Полезна ли вторая из этих функций — остается загадкой. Как бы то ни было, интеграция нескольких функций могла помогать вирусу приобретать новые функции без увеличения размера белков, а значит, и размера вирусных частиц», — рассказал Шеваль.
По словам ученых, их открытие поможет понять механизмы развития вирусных инфекций и побочных болезней, некоторые из которых связаны с эффектами отдельных вирусных белков.