Особенности электростатического взаимодействия метиленового синего с белковой оболочкой флавивирусов

Среди многих фармакологических свойств метиленового синего хорошо известна его противовирусная активность в отношении оболочечных вирусов, включая флавивирусы. Флавивирусы представляют глобальную угрозу для здоровья человека. К этой группе вирусов относятся в том числе вирус Зика, вызывающий серьезные нарушения развития при внутриутробном инфицировании, и вирус денге, на который приходится существенная доля всех случаев заболеваний, вызываемых флавивирусами. В настоящей работе мы создали полную карту контактов метиленового синего с белковой оболочкой двух флавивирусов. Впервые методом броуновской динамики проанализированы контакты метиленового синего с аминокислотными остатками белков оболочки вируса Зика и вируса денге, которые вовлечены в ранние стадии инфицирования клеток, и выявлены контакты, которые могут определять известную противовирусную активность этого соединения. Обнаружено, что обширная область отрицательного потенциала, окружающая гликановую петлю белка оболочки вируса Зика эффективно притягивает молекулы метиленового синего, в то время как гликановая петля вируса денге закрыта от электростатических взаимодействий с молекулой метиленового синего областью положительного потенциала. В свою очередь, петля белка оболочки вируса денге, опосредующая первичное связывание вирусов с клетками, способна образовывать значительное количество контактов с молекулами метиленового синего, чего не наблюдается для аналогичной петли в белке оболочки вируса Зика. Методы молекулярного моделирования позволили нам теоретически обосновать известное из экспериментальных исследований ингибирующее влияние метиленового синего на первые стадии жизненного цикла оболочечных вирусов, включающие первичное узнавание поверхности клетки-хозяина и слияние мембран.