Транскрипция ретровирусов и сборка вирусов
Транскрипция провирусов в общих чертах происходит так же, как у клеточных генов, с использованием клеточной РНК-полимеразы и других белков транскрипционного аппарата (некоторые ретровирусы - ВИЧ-1 и HTLV - дополнительно имеют собственные регуляторные белки, обладающие транскрипционной и посттранскрипционной активностью, - Tat / Tax и Rev / Rex ). Единственный промотор ретровирусов - LTR , точка инициации транскрипции совпадает с началом области R ( рис. 2.13 ), в результате транскрипции образуется лишь один вид молекул мРНК , которые наряду с этим выступают в роли геномных РНК будущих вирусных частиц.
Сплайсинг мРНК происходит в ядре и регулируется взаимодействием клеточных белков с цис-последовательностями мРНК. Вирусные белки, кодируемые gag , pol и pro , экспрессируются на матрице полноразмерной мРНК, белок Env требует частично сплайсированной мРНК, для трансляции регуляторных и вспомогательных белков у более сложных ретровирусов (ВИЧ-1) образуется дополнительно множественно сплайсированная мРНК. Геномная РНК ретровирусов присоединяет 5'- кэп и 3'-роlу(A)-последовательность. Белки группы Gag в ходе трансляции мРНК считываются в виде общего предшественника Gag с последующим нарезанием при участии протеазы и образованием 3-5 капсидных белков ( MA , СA , NC ). Одновременно с трансляцией Gag происходит миристилирование вновь образующейся молекулы. Последовательность pro обычно перекрывается с gag и/или pol, однако трансляция белков группы Pol и Gag происходит с единой мРНК благодаря феномену игнорирования сдвига рамки считывания ( ВИЧ-1 ) или стоп-кодона ( MLV ). Продукты гена pol в ходе трансляции считываются в виде одного ( ВИЧ-1 ) или более ( HTLV ) общего с Gag белка-предшественника Gag-Pol, в ходе протеолиза при созревании вирусных частиц полипептид Pol отрезается от Gag благодаря активности вирусной протеазы и образует белки Pro , RT и IN . Белок Env синтезируется в виде общего предшественника, затем клеточные протеазы разрезают его на два гликопротеида SU и ТМ . Регуляторные и вспомогательные белки экспрессируются раньше структурных белков, используя в качестве матрицы полностью сплайсированные формы генома.
У вирусов В- и D-типа вириона сборка капсида/нуклеокапсида, как правило, происходит в цитоплазме, оболочку они приобретают в момент отпочковывания от мембраны клетки. У ретровирусов С-типа сборка новых вирусных частиц (морфогенез) происходит вблизи плазматической мембраны ( рис. 2.16 ). Белки оболочки подвергаются гликозилированию по мере продвижения по эндоплазматической сети к аппарату Гольджи и мембране. Большая часть предшественника Gag остается в цитозоле, остальные молекулы также частично гликозилируются и перемещаются к мембране. Через несколько часов после инфицирования клетки белки-предшественники Gag и Gag-Pol совместно с вирусной РНК формируют нуклеокапсиды вблизи внутренней поверхности мембраны, после чего отпочковываются от клеточной поверхности, предварительно захватив оболочечные белки и часть клеточного липидного бислоя. Окончательное созревание белков и укладка РНК ретровирусов всех типов происходят уже после почкования новых вирионов в результате нарезания предшественников, катализируемого вирусной протеазой. Это событие сопровождается структуризацией вириона и конденсацией его центральной части.
Некоторые ретровирусы ( лентивирусы ) способны инфицировать клетки в результате прямого контакта между ними без образования внеклеточных инфекционных вирусных частиц.
Смотрите также:
