Вирусология: В 3-х т. Том 1 - Филдс Б.Н.
ISBN 5-03-000283-9
Скачать (прямая ссылка):
г'Гемаггдю
тинин
Вне клетки
Липид -
I \
t; бцуфи клетки
р",, ‘А '-‘ч
!с
, Нейрамииидаза ;
-йЩ:.
^ I
V!
%
ш
П 9
#!
5ис. 4.1. Почкование вируса. Вирус-специфические гликопротеины встраивают-я в клеточную мембрану с помощью клеточных механизмов компартментации. Ъэчкование можно представить как трансмембранное распознавание нуклео-:апсида цитоплазматическим участком заякоривающего пептида гликопротеи-ia. С помощью такого -специфического трансмембранного распознавания и/ [ли белок-^елковых взаимодействий наружных участков гликопротеинов мо-кет регулироваться процесс «одевания» нуклеокапсида вирусной оболочкой.
белком М. Исключения из этой схемы составляют: а) арбови-русы, не имеющие белка М, но содержащие белок сердцевины (С), который обладает свойствами белков М и N; б) случаи фенотипического смешивания, когда, например, гликопротеины? SV5 обнаруживаются в оболочке VSV [20].
'— В пользу данной схемы структурной организации вирусов с оболочкой говорит множество данных, а именно: 1. Протеоли-тическое расщепление [17, 24, 87] и опыты с химической метко» [91] свидетельствуют о наружном расположении гликопротеи-щщ и в нутре нн ем расположении М- и N-белков. 2. Опыты с использованием р55]-метионилсульфонметилсульфата, образование поперечных сшивок с помощью диметилсуберимидата и экстракция липидов с помощью детергента октилглюкозида в мягких условиях показывают, что_гликопротеины вируса леса Семлики= пронизывают липидную мембрану и контактируют с лежащим под ней белком [32, 43]. 3. Электронно-микроскопические исследования и данные малоуглового рентгеновского рассеяния подтверждают наличие липидного бислоя и расположение белков по обеим его сторонам [41, 106].
Вирусные оболочки
Оболочка вирусов принимает активное участие в следующих трех стадиях* жизненного цикла вирусов: а) связываясь с клеточными рецепторами, мембранный гликопротеин обеспечивает присоединение вируса к клетке-мишени; б) фузионная активность вирусной оболочки инициирует инфекцию, вызывая слияние оболочки вируса с клеточной мембраной и перенос нуклео-капсида в клетку-мишень; в) почкование вируса обеспечивает высвобождение вирусных частиц из инфицированных клеток беа лизиса последних. Кроме того, поскольку вирусные гликопротеи-ны располагаются на наружной поверхности вирусной частицы,, именно на них реагирует иммунная система и именно они являются субстратом для создания противовирусных вакцин. Далее в этой главе мы рассмотрим структуру вирусных оболочек под таким углом зрения, который позволил бы нам понять, как онк обеспечивают взаимодействие между вирусом и клеткой-хозяи-ном.
Оболочка вируса Синдбис
При электронно-микроскопическом исследовании вирусов выявляется поверхностный слой «шипов» — гликопротеиновых. структур, выступающих из липидного бислоя. В некоторых случаях их расположение упорядочено, но многие вирусные препараты либо полиморфны, либо повреждаются в процессе приготовления, что затрудняет выявление возможных упорядоченных
структур. Четкую поверхностную решетку имеют альфавирусы [вирус Синдбис и вирус леса Семлики (SFV)], буньявирус (Уукуниеми) и один из миксовирусов (вирус гриппа С).
Вирион вируса Синдбис — это сферическая частица диаметром примерно 700 А; она содержит одноцепочечную РНК с мол. массой 4-106; внутренний белок С (мол. масса 29 000); два мембранных гликопротеина Е1 и Е2 (с мол. массой соответственно 49 000 и 47 000). Белки С, Е1 и Е2 присутствуют в эквимоляр-ных количествах; они образуются при трансляции одной мРНК и посттрансляционном расщеплении полипротеина. С помощью метода малоуглового рентгеновского рассеяния и электронной микроскопии были выявлены изометрические очень правильные частицы с радиусом липидного слоя 210—260А и наружным радиусом 350 А [41, 106]. Электронно-микроскопические исследования негативно контрастированных частиц и препаратов, полученных методом замораживания—травления, показывают, что поверхностные гликопротеины вируса Синдбис образуют регулярную поверхностную решетку (рис. 4.2) [106]; она сформирована выступами из димеров Е1/Е2.
Рис. 4.2. Поверхность вируса Синдбис [106]. Отдельные окрашенные фосфо-вольфрамовой кислотой частицы показаны дважды; на нижних фотографиях звездочками помечены выступы на поверхностной икосаэдрической решетке, через которые проходят оси симметрии 5-го порядка.
Нуклеокапсид вируса леса Семлики, очень сходного с вирусом Синдбис, также имеет икосаэдрическую форму, однако его детальная структура не установлена [52, 75]. Взаимодействие между цитоплазматическими доменами гликопротеинов, образующими выступы, и нуклеокапеидом, а также эквимолярное соотношение между гликопротеинами и вирусным белком сердцевины свидетельствуют о том, что нуклеокапсид имеет икосаэдрическую поверхностную решетку. Это в свою очередь пред-
Рис. 4.3. Наилучшая из имеющихся в настоящее время моделей вируса Синдбис [40]. Каждая структурная единица на поверхности представлена субъединицами Е, Е1 и Е2. Как Е1,. так и Е2 имеют гидрофобный' якорь, проходящий через липидный бислой. У Е1 с внутренней стороны мембраны находится только дипептид Arg-Arg, а у Е2 — пептид из 33 остатков, которые, вероятно, контактируют с сердцевиной вирусной: частицы. Детальная организация субъединиц на поверхности сердцевины неизвестна. На схеме внизу справа показано* расположение спрятанных внутри структуры (сп.) и экспони» рованных (эксп.) олигосахари-дов.
