Парвовирусы: структурная организация
Вирионы парвовирусов представляют собой безоболочечные изометрические частицы (18-26 нм), имеющие массу 5,5-6,2 МДа, s20W=109-122S, плавучую плотность в градиенте CsCl - 1,38-1,45 г/см3.
Парвовирусы обладают высокой устойчивостью к воздействию факторов окружающей среды - органических растворителей (хлороформ, эфир, желчь, трипсин, спирт), изменению рН среды, физическим методам инактивации. Вирусы сохраняют инфекционную активность после нагревания до температуры 56*С в течение 1 ч, подкисления до рН 3,0, воздействия формалином в концентрации 0,1%. Вирусы чувствительны к кипячению и ограниченному числу обычных дезинфектантов (гипохлорид, глутаральдегид, формальдегид, В-пропиолактон, щелочь и др.). Кипячение инактивирует парвовирусы моментально. В 0,5% растворе формалина, едкого натра или едкого калия вирусы погибают в течение суток.
Капсид парвовирусов имеет икосаэдрическую симметрию и состоит из 60 симметрично расположенных капсомеров. Капсид вирусов из подсемейства Parvovirinae содержит 2 ( ВВ19 ), 3 ( CPRV , AAV ) или 4 структурных протеина (VP1-4), а у вирусов, входящих в подсемейство Densovirinae , имеется 5 типов структурных протеинов. Белки капсида составляют 60-80% массы вириона. Молекулярная масса VP1 (самого большого из них) около 83-96 кДа, VP2 - 58-85 кДа, VP3 - 61-75 кДа, VP4 - 49-52 кДа. Капсидные протеины у разных видов парвовирусов различаются структурно и антигенно, но имеют сходные функциональные свойства.
Рассмотрим структурные протеины на примере протеинов ВВ19. Капсид ВВ19 состоит из двух структурных белков: VP1 и VP2 . Протеин VP1 (83 кДа; 781 а.о.) является минорным протеином: на его долю в вирионе приходится около 4% белка. N-терминальный конец VP1 локализован вне вириона и содержит несколько консервативных участков, обеспечивающих транспорт и локализацию капсида в ядре инфицированной клетки. Предполагается, что N-терминальный участок VP1 (кроме Amdovirus и Brevidensovirus ) способен функционировать как фосфолипаза A2, обеспечивая выход капсидов из эндосом инфицированной клетки. N-терминальный участок VP1 не принимает участия в сборке капсида, но необходим для проявления инфекционности. В N-терминальном конце VP1 находятся сайты, обеспечивающие связывание с антителами. Распознаваемый В- и Т-лимфоцитами эпитоп VP1 является индуктором вируснейтрализующих антител.
У ВВ19 мажорным протеином капсида является VP2 (58 кДа): на его долю приходится около 96% массы протеинов вириона. VP2 содержит 554 а.о. и по составу соответствует протеину VP1 с той разницей, что в его молекуле отсутствует N-концевой фрагмент размером 227 а.о. Белок VP2, имеющий вторичную структуру в виде бочонка с восемью антипараллельными бета-слоями, состоящими из двух бета-листов, располагается относительно осей икосаэдрической симметрии. Центральный структурный мотив VP2 имеет ту же топологию, что и у многих других икосаэдрических вирусов. Капсид стабилизируется сцеплением соседних молекул VP2. Белок VP2 образует около 2/3, структуры вириона, большую часть внутренней поверхности капсида и является основным структурным компонентом капсомеров. На поверхности вирионов имеются щелееобразное (каньон) и более широкое (впадина) углубления, а также шипы, образованные различными фрагментами протеина VP2. Каньоны располагаются вокруг осей симметрии 5-го порядка, впадины - по осям симметрии 2-го порядка. Шипы расположены по осям симметрии 3-го порядка и придают поверхности вириона (при электронной микроскопии) шероховатый вид. Шипы у ВВ19 имеют маленький размер и практически не выступают над поверхностью вириона в отличие от шипов у FPV или AAV .
Хотя большинство С-концевых остатков VP2 располагается на поверхности вириона, последние 4 аминокислоты находятся в пределах белковой оболочки, близко к внутренней поверхности капсида. Большая часть из 554 остатков N-терминальных концов протеина VP2 локализуется внутри капсида, за исключением его 18 N-терминальных концов, которые своими 13 а.о. выходят на поверхность капсида. На N-терминальном участке молекулы VP2 расположена значительная часть эпитопов, распознающихся вируснейтрализующими антителами.
VP2 обеспечивает сборку вирионов, инициирует развитие инфекции в клетке-хозяине. VP2 может быть патогенитическим звеном в развитии артритов и артралгии , т.к. индуцирует образование кросс-реактивных аутоантител против кератина, коллагена, кардиолипина человека, а также антифосфолипидных антител.
Парвовирусы содержат 1 ( ВВ19 ), 2 ( CPRV , AAV ), 3 или 4 ( MVMc ) неструктурных белка ( NS ; 25-77 кДа), которые, хотя и не входят в состав вириона, обеспечивают процесс его образования. ВВ19 имеет один неструктурный фосфорилированный белок NS1 (77 кДа). На обоих концах молекулы NS1 имеются консервативные последовательности, способные связываться с нуклеотидами и определяющие биологическую активность белка. NS1 играет ключевую роль в репликации вирусного генома, контролируя транскрипцию капсидных белков через вирусный промотор Р6, и, по меньшей мере, один (три) клеточных фактора транскрипции ( Sp1 , Sp2 , Sp3 ). NS1 может связываться специфичными сайтами с ДНК и образовывать гомоолигомеры, функционировать как ATФаза, хеликаза, сайт-специфическая нуклеаза. NS1 участвует в сборке капсида, обеспечивает выход собранных вирионов из ядра, обладает цитотоксическим свойством и инициирует апоптоз в инфицированной клетке, а также механизм онкосупрессии, регулируя экспрессию генов клетки-хозяина посредством ацетилирования гистона .
Смотрите также:
