Ученые раскрыли механизм управления клетками через вирусные белки

Исследование, опубликованное в Nature Communications, фокусируется на белке-канале OLPVR1, который вирус использует для манипуляции одноклеточными водорослями. В отличие от классических инструментов оптогенетики, этот белок способен работать внутри эндоплазматического ретикулума млекопитающих, регулируя выброс кальция — ключевого сигнала для сокращения мышц, клеточного деления и даже апоптоза.

Команде удалось получить структуры белка в закрытом и открытом состояниях с разрешением до 1,1–1,3 ангстрема. На атомарном уровне ученые увидели, как ион кальция взаимодействует с остатками треонина и метионина, создавая своего рода «ионную пробку». Этот механизм блокирует поворот затвора канала, препятствуя его активации светом. Методика вымачивания готовых кристаллов в растворах солей, которую применили исследователи, позволила избежать многолетних попыток подбора условий кристаллизации и доказала, что мембранные белки сохраняют активность даже вне естественной среды.

Развитие органельной оптогенетики, где родопсины направляются в митохондрии или лизосомы, может стать прорывом в борьбе с онкологическими заболеваниями. Хотя создание универсального «кальциевого крана» требует дальнейших направленных мутаций, понимание структуры OLPVR1 дает ученым базу для разработки инструментов, способных переключать метаболизм клетки по команде светового импульса.