Ученые обнаружили бактериофаг P74-26, способный выживать в горячих источниках и поражать обитающие там бактерии. Его устойчивость отчасти связана с необычной структурой хвоста, который достигает рекордной для вирусов длины.
Бактериофаги — вирусы, которые поражают бактерии — встречаются повсюду и в огромном количестве. Их систематика еще не устоялась, однако большинство бактериофагов относят к порядку Caudovirales. Геном таких вирусов представлен короткой двухцепочечной ДНК, заключенной в белковую оболочку икосаэдрической формы. К этой головке присоединен хвост, которым бактериофаг прикрепляется к клетке хозяина и производит заражение.
Хвост образован из множества белков, сложенных в спиральную структуру с полостью внутри. Обычно он имеет не слишком внушительную длину, лишь в несколько раз больше размеров головки вируса. Однако новый фаг P74-26, описанный биологами из Массачусетского университета, выделяется на общем фоне. Его хвост достигает невероятной длины, почти в микрометр, что сравнимо с толщиной нитей паутины. Об этом Брайан Кельч (Brian Kelch) и его коллеги пишут в статье, опубликованной в Journal of Biological Chemistry.
Из-за своего рекордно длинного хвоста вирус получил неофициальное имя «Рапунцель» — в честь сказочной героини с очень длинными волосами. Кроме того, P74-26 выделяется высокой устойчивостью к экстремальным условиям среды. Фаг встречается в горячих источниках, температура в которых может превышать 80 градусов Цельсия, и заражает обитающие там бактерии-экстремофилы.
Ученые исследовали процесс самосборки длинного хвоста P74-26 из отдельных белков с помощью криоэлектронной микроскопии. «Мне нравится сравнивать это с конструктором Lego, — сказал Брайан Кельч. — У таких деталей есть бугорки на одной стороне и впадины на противоположной. Но представьте, что сперва эти впадины закрыты и становятся доступны, только когда деталь уже пристыкована к предыдущей. Это изменение формы играет важную роль в регуляции самосборки».
Также ученые отметили, что хвост P74-26 состоит из меньшего числа разных белков, чем обычно. Это может быть связано с тем, что некоторые из этих молекул стали результатом слияния более мелких белков друг с другом. Возможно, такая особенность служит одним из элементов, которые обеспечивают стабильность структуры вируса в условиях горячих источников. «Длинный хвост состоит из более крупных и устойчивых блоков», — добавил профессор Кельч.
Автор: Сергей Васильев