Моделирование проводилось в Техасском университете в Остине и Исследовательском вычислительном центре в Чикаго.
Ученые сосредоточились на так называемом капсиде ВИЧ — капсуле из тысячи белков, содержащей генетический материал ВИЧ. Она проникает в ядро клетки-хозяина и заставляет ее делать копии ключевых компонентов ВИЧ. Как именно происходит этот процесс от начала до конца, ранее не было известно.
Недавние исследования изображений показали, что капсид остается неповрежденным, проходя через комплекс ядерных пор. По сути, это почтовый ящик, через который ядро отправляет и принимает поставки.
«Комплекс пор — это невероятный механизм. Он не может пропустить что угодно в ядро вашей клетки, иначе у вас будут большие проблемы. И каким-то образом капсид ВИЧ придумал, как проникнуть во внутрь», — говорят ученые.
Ученые создали компьютерную симуляцию как капсида ВИЧ, так и комплекса ядерных пор, учитывающую совместную работу тысяч белков.
Запустив моделирование, исследователи увидели, что капсиду было гораздо легче проникнуть в пору, если сначала запустить туда самую малую часть, а затем постепенно втягиваться полностью.
«Для этого не нужна активная работа, это просто физика — то, что мы называем электростатическим храповиком, — говорят ученые. — Это похоже на то, как будто вас когда-либо пристегивали ремнем безопасности, но он становился все туже и туже».
Они также обнаружили, что в процессе поры и капсид деформируются. При этом решетка молекул, составляющих структуру капсида, образует небольшие области меньшего порядка, чтобы выдерживать давление.
Это открытие может помочь объяснить, почему капсиды имеют конусообразную форму, а не цилиндр. Кроме того, каждая «деталь» на пути ВИЧ по организму — это возможность найти уязвимые места вируса, чтобы разрабатывать лекарства для его уничтожения.