سلّط فريق من الباحثين من معهد ماكس بلانك للكيمياء الحيوية، بالتعاون مع جامعتي هايدلبرغ وييل، الضوء على خطوة حاسمة في دورة حياة فيروس نقص المناعة البشرية.
عندما ينطلق فيروس نقص المناعة البشرية 1 من الخلايا المصابة، يكون في صورة غير ناضجة وغير معدية، حيث يتكون أساسا من نحو 2000 نسخة من بروتين طويل يعرف باسم Gag. ولكي يصبح الفيروس نشطا، يجب أن يخضع لعملية نضوج، حيث يقوم إنزيم البروتياز الفيروسي بتقطيع Gag إلى 6 بروتينات أصغر، من بينها بروتين الغلاف وبروتين المصفوفة، ما يؤدي إلى إعادة ترتيب هيكلية كبيرة في مكونات الفيروس.
وركزت الدراسات السابقة على التغيرات الهيكلية في الغلاف الفيروسي، بينما ظل دور المصفوفة، وهي الغلاف البروتيني الخارجي المحيط بالغشاء الدهني للفيروس، غير واضح.
ولكن فريق الباحثين، بقيادة جون بريغز، مدير معهد ماكس بلانك للكيمياء الحيوية، كشف عن كيفية إعادة ترتيب المصفوفة أثناء نضوج الفيروس ليصبح معديا.
وباستخدام المجهر الإلكتروني المبرد وتحليل الصور الحاسوبية، تمكن الباحثون من تطوير نماذج ثلاثية الأبعاد عالية الدقة للبروتينات الفيروسية. وعلى نحو غير متوقع، وجدوا أن "الببتيد الفاصل 2"، أحد المكونات الستة الناتجة عن انقسام Gag، هو العامل المحفز لإعادة ترتيب المصفوفة، حيث يلتصق بها ويؤدي إلى تكتلها بطريقة مختلفة، ما يساعد الفيروس على الاندماج مع الخلايا المستهدفة بسرعة أكبر.
ويقول بريغز: "في عام 2021، حصلنا على أول بيانات هيكلية حول المصفوفة، لكننا لم نتمكن من معرفة سبب إعادة ترتيبها أثناء النضوج. وفي هذه الدراسة، تمكنا من إنتاج صور ثلاثية الأبعاد أكثر تفصيلا، ما سمح لنا بفهم هذه العملية بشكل أوضح".
وأوضح كل من جيمس ستاسي ودومينيك هريبك، المعدان الرئيسيان للدراسة، أن "مصفوفة الفيروس تحتوي على جيب في شكلها الناضج، وكان يعتقد سابقا أن مادة دهنية من الغشاء ترتبط به. لكننا اكتشفنا أن "الببتيد الفاصل 2" هو الذي يرتبط بهذا الجيب، ما يفتح المجال أمام احتمالية استهدافه دوائيا مستقبلا".
ويؤكد بريغز أن "فيروس نقص المناعة البشرية 1 هو أحد أكثر الفيروسات التي خضعت للدراسة، ومع ذلك لا تزال هناك مراحل حاسمة في تكاثره لم نفهمها بالكامل بعد". (روسيا اليوم)