Вирусология: В 3-х т. Том 1 - Филдс Б.Н.
ISBN 5-03-000283-9
Скачать (прямая ссылка):
Такой механизм сборки существенно сложнее, чем простое добавление субъединиц по винтовой дислокации, первоначально предложенное Уотсоном. По-видимому, он имеет какие-то важные селективные преимущества. Вирусная субъединица, входящая в состав ансамбля, должна быть способна к аккомодации любого триплета РНК. Незначительное предпочтение определенной нуклеотидной последовательности (например, последовательности с гуанином в каждой третьей позиции) может обеспечить нужную степень специфичности лишь при условии, что инициаторная область достаточно велика [31]. Отсюда становится очевидным важное значение диска для нуклеации сборки. Во время элонгации вирусная частица играет для РНК роль «расплетающего белка» — она расплетает спиральные участки молекулы. Наличие петли со стороны 5'-конца РНК может способствовать кооперативному присоединению субъединиц, в результате которого происходит раскручивание РНК на другом конце аксиального отверстия [36].
А
Рис. 3.9. Модель оборки TMV. Процессы инициации (А) и элонгации (Б) иллюстрируют важное значение диска, который играет роль промежуточной субструктуры, (Из [36], с разрешения автора.)
Вирус кустистой карликовости томатов (TBSV) и родственные вирусы
Представление о том, как устроена икосаэдрическая вирусная частица, сформировалось на основании данных по рентгеновской дифракции на монокристаллах TBSV [28]. TBSV — это икосаэдрическая структура, характеризующаяся Т = 3. Частица состоит из 180 белковых субъединиц капсида (мол. масса 42К)1, возможно, одной белковой молекулы с мол. массой 80К и одноцепочечной РНК (~4800 нуклеотидов). Общая архитектура TBSV показана на рис. 3.10.
Белковая субъединица капсида, состоящая из 386 аминокислотных остатков, уложена так, что при этом образуется несколько пространственных модулей — выступающий домен (Р), домен, участвующий в формировании чехла с плотной упаковкой (S), соединительная «рука» (а) и внутренний домен (R). Три различные позиции (или три различных окружения) субъединицы обозначаются буквами А, В и С. Полипептид «подстраивается» под эти три упаковочные позиции с помощью шарнирного движения между доменами S и Р, а кроме того, путем упорядочивания или разупорядочивания части «руки». Субъединицы в позициях А и В (по 60 в каждой) имеют одинаковую конфигурацию шарнирной области и пространственно неупорядоченную N-концевую область («руку» и R-домен). У субъединиц в позиции С конфигурация шарнира иная, а соединительная «рука» уложена определенным образом вдоль нижней части S-домена. Положение R-домена относительно других частей субъединицы не фиксировано, поэтому он не виден на карте электронной плотности высокого разрешения, хотя сам по себе и обладает вполне регулярной структурой. Таким образом, N-концевая часть субъединицы состоит из хорошо структурированного R-домена, подвижно связанного с S-доменом, который жестко фиксирован в вирусном капсиде. Неупорядоченная часть крепления у субъединиц А и В гораздо протяженнее (в данном случае это вся соединительная «рука»), чем у субъединицы С (по-видимому, всего несколько остатков). Упаковка внутри вирусной частицы настолько плотная, что соединительные «руки», R-домены и РНК, вероятно, не перемещаются относительно друг друга [41].
Самая замечательная особенность TBSV — переплетение соединительных «рук» С-субъединиц, благодаря которому образуется некий внутренний каркас. Как показано на рис. 3.11, эти «руки» тянутся вдоль внутреннего края S-домена и «охватывают» ось икосаэдра 3-го порядка. «Руки» трех С-субъединиц кон-
1 Здесь я далее К — это килодальтоны. — Прим. ред.
TBSV
ее
35
167
113
Рис. 3.10. Молекулярная архитектура вируса кустистой карликовости томатов (TBSV). Этот РНК-содержащий вирус представляет собой простую икосаэдри-ческую частицу из 180 субъединиц. Белок оболочки 40К в глобуле формирует три домена (R, S, Р) и соединительную «руку» (а). Между доменами S и Р имеется шарнир ,(h). У 60 субъединиц (заштрихованные субъединицы в позициях С) «рука» располагается напротив S-домена, а у остальных 120 (позиции А и В) она вытянута и разупорядочена. Вверху справа показано расположение доменов вдоль последовательности от N- до С-конца; вверху слева изображена субъединица, уложенная в глобулу, а внизу представлена упаковка субъединиц в вирусной оболочке. Заштрихованы S-домены и С-субъединиц.
Рис. 3.11. Модель частицы TBSV, иллюстрирующая роль соединительных «рук» в фиксации размера вириана. Сферы .изображают S- и Р-домены 180 субъединиц (А — серые, В — белые, С — черные). Маленькие шарики — аминокислотные остатки последовательности «руки» (обозначена буквой «а» на рис. 3.10) для 60 субъединиц С. Аналогичные части субъединиц А и В в вирусе разупо-рядочены. Видно, что «руки» С-субъединиц вытянуты вдоль внутреннего края S-домена. При этом каждая «рука» переплелась «пальцами» с двумя другими, образовав фиксированный внутренний каркас. Узлы этого каркаса образованы тремя (З-цотями (см. рис. 3.10).
тактируют друг с другом, в результате все 60 С-субъединип образуют связанную сеть. Функция этого внутреннего каркаса состоит в том, что он точно задает правильное триангуляцион-,ное число, т. е. обеспечивает правильное замыкание вирусной частицы во время сборки.
