Коронавирусу для жизни нужны клеточные жиры

Без клеточных жирных кислот на наружном белке коронавирус с трудом проникает в клетки.

Строение нового коронавируса SARS-CoV-2 выучили, наверно, уже все, да и мы подробно про это писали. Но сейчас всё-таки лишний раз напомним, что SARS-CoV-2 сверху покрыт мембранной оболочкой – мембрану он захватывает из клетки, когда новорождённая вирусная частица выходит наружу. Именно в мембране торчат молекулы знаменитого S-белка, который образует «корону» вируса и который нужен, чтобы вирус проник в клетку.

Однако S-белок – не просто белок, а модифицированный: к нему присоединены молекулы жирной пальмитиновой кислоты. На самом деле, SARS-CoV-2 не один такой – есть много вирусов с мембранной оболочкой, у которых внешние белки, сидящие в этой мембране, модифицированы жирными кислотами. Модифицируют их ферменты клетки, которую вирус заразил. Вообще прикрепление жирных кислот к белкам – очень важный клеточный процесс, и многие клеточные белки просто не смогут функционировать без таких жирных довесков. То место в белке, куда присоединяется жирная кислота, становится гидрофобным, то есть белок одним своим концом стремится уйти от воды и спрятаться среди других липидов. Клеточные мембраны как раз представляют собой липидные двойные слои, так что белок с жирной кислотой на конце лучше входит в мембрану и вряд ли легко её покинет.

Легко понять, что присоединение жирной кислоты, или ацилирование жирной кислотой, необходимо тем белкам, которые работают на мембране – например, клеточным рецепторам. (Можно добавить, что ацилирование ещё играет большую роль в транспортировке белков в мембранных пузырьках-везикулах.) Но и многие вирусные белки ведь тоже сидят в мембранах. Довольно давно удалось выяснить, что наружные белки коронавирусов и вирусов гриппа тоже пользуются клеточным аппаратом ацилирования – правда, не всегда было понятно, что именно при этом происходит с вирусными белками.

Сотрудники Федеральной политехнической школы Лозанны изучали ацилирование S-белка нового коронавируса. Они обнаружили, что на нём есть целых десять мест, куда могут присоединяться жирные кислоты – в данном случае, пальмитиновая кислота. (Для сравнения – у белков млекопитающих бывает всего два-три места для присоединения жирной кислоты.) В статье в Developmental Cell говорится, что ацилирование вирусного белка выполняет клеточный фермент ZDHHC20 из семейства ZDHH-ацилтрансфераз. Если S-белок вовремя не получит жирные кислоты на свою молекулу, клетка его разрушит. А если S-белки без жирный кислоты войдут в состав «новорождённой» вирусной частицы, то такая частица вряд ли сможет проникнуть в следующую клетку. Из-за S-белков без жирных кислот меняется структура мембранной оболочки вируса, и S-белки, сидящие в такой неправильной мембране, не могут выполнять свои функции. То есть без пальмитиновых кислот на S-белке вирус не может заражать клетку. Можно сказать, что клеточные жиры нужны коронавирусу для нормальной жизни (хотя вирусы, как известно, живыми не считаются, или считаются, но с большими оговорками).

Если суметь подействовать на фермент, который присоединяет жирные кислоты к белкам, это сделает вирус увечным и не даст ему заражать следующие клетки – хотя здесь нужно изучить возможные побочные эффекты, всё-таки ZDHHC20 работает не только с вирусными, но и с клеточными белками. Тем не менее, возможно, с новыми данными мы сможем создать новое – по-настоящему новое, в отличие от тех, что уже есть – противовирусное лекарство.