Клеточная мембрана непроницаема для вирусов — чтобы проникнуть внутрь клетки и заразить ее, они используют ряд стратегий для использования клеточных и биохимических свойств мембран. Опосредованное тиолом поглощение органических молекул, подобных спиртам, где кислород заменен атомом серы, является одним из таких механизмов проникновения, используемых вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), как было продемонстрировано несколько лет назад. В настоящее время нет эффективных ингибиторов из-за устойчивости действующих химических реакций и связей. Исследовательская группа из Женевского университета (UNIGE) определила ингибиторы, которые в 5000 раз более эффективны, чем наиболее часто используемые сегодня. Предварительные тесты — опубликованы и доступны бесплатно в Chemical Science, флагманский журнал Королевского химического общества, демонстрирующий блокирование проникновения в клетки вирусов, экспрессирующих белки SARS-CoV-2. Исследование открывает путь к исследованиям новых противовирусных препаратов.
С 2011 года лаборатория, возглавляемая профессором Стефаном Матиллом из отдела органической химии UNIGE, изучает способ взаимодействия тиолов с другими структурами, содержащими сульфиды, молекулами, в которых сера соединена с другим химическим элементом. «Это особые химические реакции, потому что они могут динамически изменять состояние», — начинает профессор Матилль. Фактически, ковалентные связи, основанные на разделении электронов между двумя атомами, свободно колеблются между атомами серы в зависимости от условий.
Прохождение клеточной мембраны
Соединения серы присутствуют в природе, особенно на мембране эукариотических клеток и на оболочке вирусов, бактерий и токсинов. Исследования показывают, что они играют роль в одном из механизмов, известном как поглощение, опосредованное тиолами, которое делает возможным очень трудный переход извне внутрь клетки. Этот ключевой этап включает динамическую связь между тиолами и сульфидами. «Все, что приближается к клетке, может соединиться с этими динамическими серными связями», — продолжает профессор Мэтиль. «Они заставляют субстрат проникать в клетку либо путем слияния или эндоцитоза, либо путем прямой транслокации через плазматическую мембрану в цитозоль». Исследования, проведенные несколько лет назад, показали, что проникновение ВИЧ и дифтерийного токсина происходит через механизм с участием тиолов.
«Этот химический состав хорошо известен, но никто не верит, что он участвует в клеточном поглощении», — говорит профессор, который объясняет, что этот скептицизм со стороны научного сообщества, вероятно, связан с отсутствием ингибитора для его тестирования. «Участие мембранных тиолов в клеточном поглощении обычно проверяется путем ингибирования с использованием реактива Эллмана. К сожалению, этот тест не всегда надежен, отчасти из-за относительно низкой реакционной способности реактива Эллмана, связанной с высокой реакционной способностью тиолов и сульфидов».
Загрузка...
