IV. Сборка вирионов

Сборка вирионов гриппа (см. гл. 8) осуществляется во время их отпочковывания от плазменной мембраны. Этот процесс будет рассмотрен в гл. 8 и ранее подробно обсуждался в литературе в отношении не только вирусов гриппа, но и других вирусов, 'формирующихся путем отпочковывания от клеточных мембран (Compans, Choppin, 1971, 1973, 1975; Choppin et al., 1971, 1972; Lenard, Compans, 1974; Compans et al., 1974; Klenk, 1973, 1974; Choppin, Compans, 1975). В связи с этим здесь мы лишь кратко суммируем данные о сборке вирионов гриппа, имеющиеся в настоящее время. РНП вируса гриппа синтезируется в цитоплазме и располагается под теми областями клеточной мембраны, которые содержат вирусные поверхностные белки. Затем вирион формируется за счет процессов отпочковывания и отделения от плазменной мембраны. Во время процесса отпочковывания элементарная мембрана вновь образующегося вириона соявляет одно целое с аналогичной мембраной, локализованной на поверхности хозяйской клетки (Compans, Dimmock, l%9; Bachi et al., 1969). Гликопротеиды, вероятно, сначала .пч'оциируются с внутриклеточными мембранами, а затем июдходят к плазменной мембране (Compans, 1973a, b; Stan-Icy et al., 1973; Klenk et al., 1974; Hay, 1974), что можно обнаружить с помощью специфической адсорбции эритроцитов м.ч плазменных мембранах 'Инфицированных клеток (Сот-p.-ins, iDimmock, 1969). Затем, вероятно, на внутреннюю по-iH'pxHocTb плазменной мембраны адсорбируется М-белок, формируя четко различимый слой с высокой электронной плотностью (Apostolov, Flewett, 1969; Compans, Dimmock, 1969; Bachi et al., 1969). Гликопротеиды и М-белок обнаруживаются в ассоциированном с плазменными мембранами виде при введении короткой пульсовой метки (Lazarowitz et al., 1!)71). Наличие М-белка, по-видимому, способствует образованию «посадочных мест» для РНП, затем инкорпорирующегося в вирионы при их отпочковании. Изменение формы плазменной мембраны, которое сопутствует отпочкованию, можно объяснить асимметричным растяжением внешней части двойного липидного слоя за счет внедрения в него поверхностных белков по механизму, сходному с механизмом, предложенным Sheetz и Singer (1974) для действия амфипатических .лекарств, индуцирующих изменение формы клеточных мембран. Процесс сборки вирионов заканчивается формированием целостных вирусных и клеточных мембран путем их «сплавления» в областях, где произошло отпочкование вирусных частиц. В результате этого процесса формируются либо сферические, либо филаментозные вирионы. Механизм, с помощью которого вирусный геном контролирует морфологию вирусных частиц, в настоящее время еще не выяснен.

V. Заключение. Модель вириона гриппа

На 12 приведена схематическая диаграмма вириона гриппа, основанная на известных в настоящее время сведениях об его структуре. Эта (модель отражает как хорошо установленные структурные данные, так и данные, которые еще требуют своего подтверждения. Как уже указывалось, в настоящее время имеют место альтернативные объяснения некоторых особенностей строения вириона гриппа. Не все детали структуры вирусной частицы нашли отражение на приведенной диаграм!ме (например, на ней не показано оли-гомерное строение поверхностных «шипов»). Эти детали обсуждаются в данной главе, а также в гл. 3 и 10. Существующие в настоящее время данные позволяют заключить, что информация о синтезе всех вирусных белков содержится в

вирусном геноме, а состав липидов и последовательность сахарных остатков в углеводных цепочках, присоединенных ,к гликоиротеидам или гликолипидам вирусной мембраны, определяются в большой степени, если не полностью, клеткой-хозяином. Вирионы могут (представлять собой либо сферические частицы диаметром 80—120 нм, либо филаментозные образования того же диаметра с различной длиной.

Поверхность вириона покрыта выступами или шипами. Эти шипы представляют собой олигомерные структурные образования, сформированные из гликопротеидов, обладающих либо гемагглютинирующей (НА), либо нейраминидазной (NA) активностью. «Шип» 'гемагглютинина состоит из трех НА-полипелтидов с молекулярной массой приблизительно 80 000, которые организованы в палочкообразную структуру длиной примерно 14 нм. В определенных условиях полипеп-тид НА может расщепляться с помощью протеолнтических ферментов на два полипептида HAj и НА2, связанных друг с другом дисульфидными связями. Такое расщепление не является необходимым условием для правильной сборки вириона и для осуществления гемагглютинирующей активности. НА2 — часть полипептида НА — гидрофобна и содержит в своем составе область, непосредственно взаимодействующую с вирусной мембраной.

«Шип» нейрамидазы сформирован четырьмя полипептидами NA с молекулярной массой около 55 000. Полипептиды представляют собой образования с утолщениями на конце диаметрохМ около 4 нм, которые сформированы в планарные структуры, имеющие вытянутые боковые проекции. Эти утолщения присоединены к нитеобразным «хвостам» длиной около 8 нм, погруженным в вирусную мембрану. Детальный механизм прикрепления поверхностных «шипов» к вирусной мембране еще не выяснен. «Шипы» как гемагглютинина, так и нейраминидазы имеют гидрофобные основания, способные присоединиться к двойному липидному слою мембраны 'вирусной частицы (за счет гидрофобного взаимодействия. Тем не менее поверхностные «шипы», вероятно, не пронизывают липидный слой насквозь и не погружены в него на значительную глубину (однако неглубокое проникновение возможно). «Шипы» могут быть удалены из вирусной мембраны без нарушения ее целостности.

На внутренней стороне двойного липидного слоя находится слой,. сформированный негликозидированным М-белком с молекулярной массой около 25 000. Предполагается, что этот белок может осуществлять в вирусной оболочке основную структурную роль, стабилизируя ее и, вероятно, определяя ее форму. Кроме того, этот белок может играть важную роль лри сборке вирусных частиц, с одной стороны, являясь своего рода «посадочной площадкой» на клеточной мембра-

не для нуклеокапсида, ас другой— ограничивая ту часть 'плазменной мембраны, которая содержит исключительно ви-руеспецифические белки.

Внутри вирусной оболочки содержится несколько фрагментов нуклеокапсида. Они представляют собой двухспираль-пые структуры разной длины, образованные субъединицами ислка NP с молекулярной массой около 60 000 и содержащие различные отрезки фрагментированного однонитчатого l'HK-генома. Внутри вирусной оболочки, кроме того, локализованы белки Р с молекулярной массой приблизительно ПО 000 (вероятно, они ассоциированы с нуклеокалсидом еще неясным в настоящее время образом). Функция этих белков пока не выяснена, однако предполагается, что они осущест-кляют вирусную транскриптазную активность.

ЛИТЕРАТУРА

Ada G. L., Gottschalk A. Biochem. J., 1956, v. 62, p. 686. Ada G. L., Perry B. T. Aust. J. exp. Biol. Med. Soc, 1954, v. 32, p. 453. Ada G. L., Perry В. Т., Abbot A. J. Gen. Microbiol., 1958, v. 19, p. 23. Agrawal H. O., Bruening G. Proc. Nat. Acad. Sci. U. S., 1966

Almeida J. D., Waterson A. P. J. gen. Microbiol., 1967, v. 46, p. 107. Almeida J. D., Waterson A. P. In: The Biology of Large RNA Viruses

(R. D. Barry and B. W. J. Mahy, eds.), New York, Acad. Press, 1970

Apostolov K., Flewett Т. Н. Virology, 1965, v. 26, p. 506. Apostolov K., Flewett Т. Н. J. gen. Virol., 1969, v. 4, p. 365. Apostolov K-, Flewett Т. Н., Kendall A. P. In: The Biology of Large RNA

Viruses (R. D. Barry and B. W. J. Mahy, eds.), New York, Acad. Press,

1970, p. 3—26. Archetti 1., Jamelo A., Steve-Bocciarelli D. Arch. ges. Virusforsch., 1967,

v. 20, p. 133. Bachi Т., Gerhard W., Lindenmann J., Muhlethaler K. J. Virol., 1969

Barry R. D., Bromley P. A., Davies P. In: The Biology of Large RNA Viruses (R. D. Barry and B. W. J. Mahy, eds.), New York, Acad. Press,

1970, p. 279—300.

Bishop D. H. L., Obijeski J. F., Simpson R. W. J. Virol., 1971, v. 8, p. 74. Bishop D. H. L., Roy P., Bean W. J., Jr., Simpson R. W. J. Virol., 1972

Blough H. A. Virology, 1963, v. 19, p. 349.

BloughH. A. J. gen. Virol., 1971, v. 12, p. 317.

Blough H. A. Nature (London), 1974, v. 251, p. 333

Blough H. A., Merlie J. Virology, 1970, v. 40, p. 685. Blough H. A., Tiffany J. M. Advan. Lipid Res., 1973, v. 11, p. 267. Blough H. A., Weinstein D. В., Lawson D. E. M., Kodicek E. Virology, 1967,

v. 33, p. 459. Brand С. М., Skehel J. J. Nature (London), New Biol., 1972, v. 238,

p. 145.

Bretscher M. Nature (London), New Biol., 1972, v. 236, p. 11.

Bucher D. J., Kilbourne E. D. J. Virol., 1972, v. 10, p. 60.

Caliguiri L. A., Compans R. W. J. Virol., 1974, v. 14, p. 191

Choppin P. W. Virology, 1963, v. 21, p. 278.