Внутриклеточные перемещения вирусов
После интернализации и "раздевания" вируса его генетический аппарат целенаправленно перемещается в цитоплазме по цитоскелету, заимствуя клеточные молекулярные моторы. Диффузионное перемещение надмолекулярных геномных комплексов вируса в переполненной цитоплазме маловероятно, т.к. оно возможно лишь для структур менее 20 нм (т.е. менее 500 кДа). В вирусном перемещении участвует как миозиновый мотор с актиновой микросетью, так и динеин-динактиновый мотор, ассоциированный с микротрубочковыми путями. Микротубулярный цитоскелет связан с актиновым кортексом, поэтому внутриклеточный путь у некоторых вирусов начинается при взаимодействии с актиновыми филаментами. Так, например, вирус SV40 , индуцируя фосфорилирование актина , вызывает диссоциацию актиновой микросети на стадии эндоцитоза , и наоборот, при "раздевании" бакуловируса его белок р78/83 вызывает асимметричную полимеризацию актина, которая стимулирует его дальнейший путь по микротрубочкам.
Далее передвижение по микротрубочкам идет к микротубулярному цитоплазматическому центру - (ретроградный транспорт) - либо непосредственным переносом самого генетического комплекса вируса, либо его транспортом в липидных везикулах. Из этого центра вирусный генетический комплекс может перемещаться в ядра, проходя ядерную мембрану через ядерные поры . В ядерном транспорте вирусом используется клеточный аппарат так называемого комплекса ядерных пор, движение в котором регулируется более чем 50 клеточными белками ( нуклеопоринами ), а верхний пропускной лимит составляет 39 нм. Обратное движение вирусных компонентов к периферии клеток (антероградное направление), доминирующее при сборке новых вирионов , также идет в основном по микротрубочкам, но этот маршрут обслуживается клеточным кинезиновым мотором. Скорость внутриклеточного движения вирусных компонентов молекулярными клеточными моторами составляет около 1 мкм/с.
Среди вирусов существует заметное разнообразие в механизмах внутриядерного транспорта. Мелкие нуклеокапсиды парвовирусов (20 нм) и вируса гепатита В (38 нм) проходят в ядра в интактной форме и уже дополнительно дезинтегрируются внутри ядер. Нитевидные нуклеокапсиды вируса гриппа A (20 нм) взаимодействуют с импортином бета и тоже проходят в ядра клеток в интактной форме. Более крупные вирусы, такие как аденовирусы , последовательно связывают белок NUP214/СAN экстрануклеарных филаментов, затем - кариоферины бета , что вызывает дезинтеграцию крупного нуклеокапсида на входе в ядерную пору, и уже свободная вирусная ДНК входит в ядро. Нуклеокапсид вируса герпеса (120 нм) попадает к ядерной поре через импортин бета , и свободная ДНК впрыскивается в ядро из интактного нуклеокапсида без его распада. Внутриядерный транспорт прединтегрального комплекса ВИЧ-1 не требует ядерных пор и осуществляется на стадии митоза клеток, когда ядерная оболочка временно отсутствует, и контролируется flap-элементом вирусной ДНК и вирусными белками - интегразой и vpr белком .
Особый механизм, получивший название трансцитоза , описан у ВИЧ и полиовируса . Физиологический трансцитоз - это механизм перемещения клеточных везикул с одной стороны клеток на другую без их изменения, характерный для многоклеточных организмов, транспортирующих молекулы между различными средами. Оказалось, что вирусы способны использовать этот транспортный путь для преодоления эпителиальных барьеров и инфицирования нижележащих тканей. При этом вирусы в неизмененном виде проходят клетки и инфицируют нижние клеточные слои либо путем прямого слияния с их мембранами, либо посредством прямого транспорта через межклеточные контакты, которые иногда называют вирусологическими синапсами .
Смотрите также:
