Джамбо-фаг украл у бактерии белки для своего «ядра»
Бактериофаги — вирусы, которые заражают бактерии, — приобрели множество хитроумных адаптаций к жизни внутри клетки. Джамбо-фаги среди них выделяются рекордными размерами — как вирусной частицы, так и генома. Вирусы-«слоны» даже приобрели структуру наподобие ядра эукариот, хранящую генетический материал. Авторы новой статьи в Nature узнали, как такое «ядро» импортирует из цитоплазмы бактерии необходимые вирусу белки.
Предсказанная структура белка Imp1 (gp69) / © nature.com, C. Kokontis et al., 2025
Ученые использовали управляемую эволюцию бактериофагов, чтобы ограничить или прекратить импорт в их «ядро» конкретных белков. Так они выявили целую систему, регулирующую транспорт через границы этой уникальной структуры. Описали пять эволюционно консервативных белковых факторов (Imp1-Imp5), с помощью которых импортируются шесть белков (Nlp1-Nlp4, Imp2 и TopA). Перенос пяти из них происходил с участием одного и того же фрагмента фактора Imp1 (он же gp69), который появляется на ранней стадии инфекции в формирующейся ядроподобной структуре джамбо-фагов.
В связке с Imp1 (gp69) работает белок Imp6 (gp67), причем оба закодированы в одном и том же локусе вирусного генома. Для переноса в «ядро» фага отдельных молекул (например, надрезающей ДНК топоизомеразы TopA) нужен также белок Imp3 (gp59). Он способствует работе первого фактора — Imp1, или gp69.
Работа демонстрирует, что при кажущейся простоте бактериофаги могут использовать очень сложные молекулярные механизмы. Они близки к тем, что приобрели клетки с самым высоким уровнем организации — эукариотические. Результат может стать дополнительным аргументом гипотезы происхождения клеточного ядра от «вирусной фабрики». Это замкнутая структура в зараженной клетке, которую вирус создает для своего копирования.
