Ученые из Южного федерального университета разработали новую модель вирусной оболочки, где белковые молекулы образуют плотную упаковку. Модель, которая может быть использована при разработке наноконтейнеров для доставки лекарств, описана в статье, опубликованной в журнале Soft Matter.
Вирусы способны быстро размножаться, но для этого им нужна клетка-хозяин, которая бы копировала их геном и синтезировала белки. Капсид — белковая оболочка, в которую упакованы ДНК или РНК вируса, является эффективным контейнером для защиты и адресной доставки генетического материала. Благодаря своей биосовместимости, высокой температурной и механической устойчивости, низкой токсичности и способности к самосборке капсиды вирусов могут использоваться, например, для доставки лекарств к конкретному органу.
Авторы новой работы создали модель вирусных белковых оболочек, которые обычно обладают икосаэдрической симметрией. Они смоделировали структуры различных вирусных капсидов в рамках последовательных приближений. Оказалось, что оболочки многих малых сферических вирусов по своему устройству подобны упаковкам дисков или эллипсов. Исследователи нашли не только такие структуры, но и более сложные упаковки, которые отражают неправильную форму вирусных белков в реальных оболочках.
Новая модель поиска плотных упаковок асимметричных плиток на сфере — мощный инструмент для анализа структур вирусных капсидов. В дальнейшем ученые планируют расширить область применимости разработанного подхода и выявить более общие закономерности, управляющие устройством белковых наноконтейнеров, которые являются ключом к разработке принципиально новых противовирусных препаратов и способов адресной доставки лекарств.
