- •I. Введение. Грипп — заболевание с неизменяющейся симптоматикой, вызываемое изменяющимся вирусом
- •II. Таксономия вирусов гриппа
- •IV. Структурное и функциональное родство вирусов гриппа с другими рнк-содержащими вирусами
- •V. Антигенная изменчивость вируса гриппа и ее отличие от антигенной изменчивости других инфекционных агентов
- •VI. Нерешенные вопросы
- •Структура вируса гриппа
- •I. Введение
- •1. Число и функции полипептидов
- •4. Нейраминидаза
- •5.Белок нуклеокапсида
- •7. Количество полипептидов в вирионе
- •8. Вирусы гриппа в и с
- •1. Гемагглютинин
- •2. Нейраминидаза
- •IV. Сборка вирионов
- •V. Заключение. Модель вириона гриппа
- •Биологически активные белки вируса гриппа. Гемагглютинин
- •II. Реакция гемагглютинации
- •1. Количественное определение гемагглютинации
- •2. Гемадсорбция
- •3. Ингибирование гемагглютинации
- •III. Структура гемагглютинина
- •1. Химический состав изолированных гликопептидов
- •2. Антигенные свойства гликопептида hAt
- •4. Структура субъединицы на
- •5. Антигенная гомогенность субъединиц на
- •1. Моновалентный гемагглютинин
- •2. Агрегация и диссоциация моновалентного гемагглютинина
- •IV. Функции гемагглютинина
- •V. Заключение
- •Биологически активные белки вируса гриппа. Нейраминидаза
- •II. Специфичность нейраминидазы
- •III. Субстраты для нейраминидазы
- •IV. Химические свойства нейраминидазы
- •V. Содержание нейраминидазы в оболочке вируса
- •1. Использование протеолитических ферментов
- •2. Использование детергентов
- •VI. Свойства изолированной нейраминидазы а. Состав аминокислот
- •VII. Структура нейраминидазы
- •VIII. Антигенные свойства нейраминидазы
- •IX. Лектины и нейраминидазы
- •X. Ингибиторы активности нейраминидазы
- •XI. Роль нейраминидазы
- •Биологически активные белки вируса гриппа. Активность транскриптазы в клетках и вирионах гриппа
- •I. Введение
- •II. Активность рнк-полимеразы в инфицированных клетках
- •IV. Заключение
- •Рибонуклеиновые кислоты вирусов гриппа
- •I. Введение
- •II. Методы
- •1. Экстракция рнк из вирионов
- •1. Анализ экстрагированной рнк с помощью градиентного центрифугирования
- •2. Анализ экстрагированной рнк с помощью электрофореза в полиакриламидном геле (паагэ)
- •IV. Комплекс рнк с белком (рнп) а. Физические и химические свойства
- •2, Созревание и упаковка рнк в вирионы
- •1. Внутриклеточная локализация вкРнк
- •2. Кинетика синтеза вкРнк
- •3. Физические свойства информационной рнк (мРнк)
- •VI. Действие ингибиторов на синтез рнк
- •VII. Заключение
- •Генетика вируса гриппа
- •I. Введение. Исторический обзор
- •1. Исследования по генетике, проведенные Burnet и сотрудниками
- •2. Исследования по генетике, проведенные Hirst и Gotlieb
- •II. Геном вируса гриппа
- •III. Мутации, изменчивость, адаптация
- •1. Модификация вирусных гликопротеидов
- •2. Модификация вирусной оболочки
- •3„ Модификации с помощью протеолитических ферментов
- •1964) Или к гуанидвнгидрохлориду (David-West, 1973) явля
- •2. Фенотипы, относящиеся к нейраминидазе
- •3. Морфология вириона
- •1. Чувствительность к клетке-хозяину
- •2. Патогенность
- •3. Механизм рекомбинации
- •10% От выхода вируса при разрешающей температуре. Шля1
- •V!. Фенотипическое смешение и гетерозигозис
- •VII. Изучение функции генов с помощью ts-мутантов
- •VIII. Заключение
- •Репликация вируса гриппа
- •I. Введение
- •II. Адсорбция, проникновение, «раздевание» вируса
- •III. Транскрипция а. Последовательность синтеза рнк
- •2. Циклогексимид
- •3. Глюкозамин
- •IV. Синтез вирусных белков
- •2. Белок нуклеокапсида
- •3. Неструктурные белки
- •4. Мембранный м-белок
- •5. Гемагглютинин
- •VI. Синтез липидов
- •VII. Сборка (см. Также гл. 2)
- •IX. Неправильные формы размножения
- •Культивирование вирусов гриппа человека в лабораторных условиях, круг хозяев среди лабораторных животных и выделение вируса из клинического материала
- •I. Введение
- •II. Культивирование вирусов в лабораторных условиях
- •1. Продуктивная инфекция
- •2. Абортивная инфекция
- •3. Персистентная инфекция
- •4. Параметры инфекции
- •IV. Выделение вируса
- •Антигенная изменчивость вируса гриппа
- •I. Введение
- •II. Грипп в историческом аспекте (см. Также гл. 15)
- •III. Свойства генома вируса гриппа
- •IV. Субъединицы гемагглютинина
- •V. Механизм антигенного дрейфа
- •1955, 1956; Magill, 1955; Hamre et al., 1958). Эпидемиологиче
- •1956, 1957; Takatsy, Furesz, 1957), антигены постепенно за
- •VI. Механизм антигенных сдвигов (значительных антигенных изменении)
- •VII. Дополнительные доказательства,
- •2. Естественная передача вируса и селекция
- •3. Селекция и передача «нового» вируса гриппа в системе in vivo
- •1. Антигенные соотношения между вирусами гриппа человека, низших млекопитающих и птиц
- •2. Круг хозяев
- •Иммунология гриппа
- •I. Введение
- •II. Проявления иммунитета
- •1. Устойчивость к инфекции
- •2. Изменение заболевания
- •3. Передача вируса
- •2. Изменение заболевания
- •3. Передача вируса
- •4. Механизм действия антител к na
- •V. Влияние антигенного дрейфа на иммунитет
- •VII. «первородный антигенный грех»
- •VIII. Клеточный иммунитет и грипп
- •IX. Заключение
- •Грипп у человека
- •2. Инфекция, вызываемая вирусом гриппа а
- •3. Инфекция, вызываемая вирусом гриппа в
- •7. Изменения бактериальной флоры
- •8. Функция легких при неосложненном гриппе
- •9. Выделение больными вируса в окружающую среду
- •10. Интерферон
- •11. Продукция антител
- •1. Пневмония
- •2. Острые заболевания нижних дыхательных путей у детей
- •3. Обострение хронического бронхита
- •III. Экспериментальная гриппозная инфекция у человека
- •3. Продукция интерферона при заболевании
- •IV. Выводы и заключение
II. Реакция гемагглютинации
А. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РЕЦЕПТОРА ЭРИТРОЦИТОВ ЧЕЛОВЕКА
Вирусы гриппа агглютинируют эритроциты за счет взаимодействия с гликопротеидом, в состав которого входит сиаловая кислота и который является компонентом мембраны эритроцитов. Этот вирусный рецептор был изолирован из стромы эритроцитов человека, а химический состав я физические свойства его были подробно изучены Winzler и соавт. (1969а). Рецептор является гликопротеидом, содержащим М-и N-групповые антигены крови (Kathan, Winzler, 1963; Моrawiecki, 1964; Kathan, Adamany, 1967). Рецептор, изолированный из клетки, является высокоэффективным ингибитором гемагглютинирующей активности вируса гриппа.
В табл. 8 приведены свойства изолированного рецептора и сиалогликопептида, отщепляемого от N-конца молекулы рецептора с помощью трипсина. Отщепляемый гликопептид не обладает ингибирующей активностью, хотя он и содержит большую часть сиаловой кислоты, гексозы и гексозамина, входящих в состав нерасщепленного вирусного рецептора (Winzler et al., 1967). Лолипептидная часть рецептора составляет только около 18% его массы. Почти половина аминокислотных остатков представлена сер ином и треонином. Углеводные цепочки присоединяются к этим двум аминокислотам с помощью О-гликозидной связи. С аспарагином они связаны N-гликозидной связью. Остатки сиаловой кислоты занимают в углеводных цепочках концевое положение и могут быть отщеплены от рецептора с помощью вирусной нейраминидазы (Kathan, Winzler, 1963). Отщепление сиаловой кислоты от молекул рецептора приводит к подавлению их способности ингибировать гемагглютинацию и способности являться М- и iN-групповыми факторами крови (Springer, An-sell, 1958). В случае отсутствия в среде детергентов наблюдается агрегация интактных молекул с образованием агрегатных форм с молекулярной массой около 590000. Ингибиторная активность, а также М- и N-групповая активность , крови увеличивается при агрегации (Springer, 1967). Предполагается, что склонность к агрегации объясняется гидрофобной природой карбоксильного конца рецептора. С помощью обработки трипсином (Winzler, 1969a) и цианидом брома (Маrchesi et al., 1972) от С-конца может быть отщеплен полипептид, в состав которого входят в основном гидрофобные аминокислотные останки и который нерастворим в водной фазе. Winzler (1969а, Ь) предположил, что вирусные рецепторы присоединяются к мембране эритроцитов с помощью гидрофобных областей карбоксильных концов и что сиалопептиды, расположенные на N-концах, локализуются в водной фазе, окружающей эритроцит, где они могут вступать во взаимодействие с вирусом гриппа, антителами против М- и N-анти-генов и трипсином. Определив количество молекул сиаловой кислоты, отщепляемой от эритроцитов при обработке трипсином, Winzler подсчитал, что каждый человеческий эритроцит содержит на своей поверхности около 106 молекул сиалопептида. Однако число рецепторных точек эритроцита, вероятно, меньше числа молекул рецептора.
Howe и соавт. (1970) обнаружили, что меченные ферритином антитела к очищенному рецептору не распределяются равномерно по поверхности интактных клеток, а присоединяют ся только к дискретным областям. Таким образом, рецепторные молекулы, вероятно, группируются в своеобразные «кластеры», формируя на поверхности эритроцитов области, связывающие вирус.
Б. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУСОВ ГРИППА С ЭРИТРОЦИТАМИ
Присутствие сиаловых кислот на поверхности эритроцитов, по-видимому, является необходимым условием адсорбции на них вирусов гриппа, поскольку полное удаление их приводит к тому, что эритроциты становятся неспособными к агглютинации (Hirst, 1950). Вирусные частицы также теряют способность связываться с искусственными мембранами, образованными фосфатидилхолином и гликопротеидами, если отщепить от их гликопротеидной части сиаловую кислоту (Tiffani, Blough, 1971). Количество сиаловой кислоты, необходимой для связывания, однако, варьирует в разных штаммах. Вирионы различных штаммов могут быть построены в определенные ряды по своей способности агглютинировать эритроциты, с которых были элюированы вирионы других штаммов (Burnet et al., 1946).
Определяющая роль остатков сиаловой кислоты в процессе присоединения вирионов к эритроцитам была показана в экспериментах, проведенных Suttajit и Winzler (1971). От полигидроксильных боковых цепочек остатков сиаловой кислоты в гликопротеидах могут быть отщеплены один или два атома углерода с помощью мягкого периодатного окисления с последующим восстановлением с помощью бортидрида натрия. Полученные таким способом модифицированные гликопротеиды обладают резко сниженной способностью к ингибированию гемагглютинации. Метилирование карбоксильной группы сиаловой кислоты также снижает ингибиторные свойства глнкопротеида (Kilbourne et al., 1972). Таким образом, на адсорбцию вируса на эритроцитах, вероятно, влияют как зарядовые, так и общие конфигурационные свойства рецепторного гликопротеида.
В некоторых видах эритроцитов в процессе адсорбции вирионов участвуют содержащие сиаловую кислоту вирусные рецепторы, отличающиеся от описанных рецепторных гликопротеидов. По данным Winzler (1969a), вирусы гриппа сохраняют способность агглютинировать человеческие эритроциты, из которых сиалопептиды удаляют с помощью обработки трипсином. Поскольку известно, что липосомы, содержащие ганглиозиды, могут связывать один из парамиксовирусов — вирус Сендай (Haywood, 1974), вполне вероятно, что именно сиализидированные гликолипиды, находящиеся на поверхности эритроцитов, могут быть причиной адсорбции вирионов гриппа. Haywood предположила, что рецепторные центры могут не содержать гликопротеидов, если в их состав входят ганглиозиды. Она считает, что эти гликолипиды при соответствующей их ориентации на мембране эритроцита могут создать упорядоченный слой молекул сиаловой кислоты, необходимый для вирусрецепторной активности. Однако свободная сиаловая кислота, свободные ганглиозиды и небольшие углеводы, содержащие сиаловую кислоту, не ингибируют гемагглютинацию (Hughes, 1973; Haywood, 1974).
В настоящее время имеется еще одно доказательство того, что молекулы, не содержащие в своем составе остатков сиаловых кислот могут играть роль в адсорбции вирусных частиц на эритроцитах. Некоторые штаммы вируса гриппа не элюируют с эритроцитов, хотя и отщепляют сиаловую кислоту от клеток, на которых они были адсорбированы (Tsvetkova, Lipkind, 1966), и, наоборот, вирусы могут элюировать с некоторых клеток при отсутствии регистрируемого отщепления сиаловой кислоты (Tamm, 1954). В то время как процесс связывания определяется только содержанием сиаловой кислоты в рецепторах, скорость элюции вируса должна определяться величиной нейраминидазной активности вирусной частицы. Это не всегда так (Choppin, Tamm, 1959, 1960; Tsvetkova, Lipkind, 1966).
Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что для агглютинации, помимо взаимодействия клеточных рецепторов с остатками сиаловой кислоты, требуется еще и взаимодействие их с компонентами клеточной мембраны. Степень взаимодействия вирусов и эритроцитов, вероятно, зависит как от общей архитектоники связывающих клеточных центров, так и от структуры вирусного гемагглютинина. Таким образом, достаточным условием гемагглютинации, по всей видимости, является вхождение в состав данного центра необходимого числа остатков сиаловой кислоты, а также наличие структурной комплементарности между клеточной мембраной и вирусным гемагглютинином (Fazekas de St. Groth, Gottschalk, 1963; Springer et al., 1969).
В. МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЯ ВИРУСОВ И АНТИТЕЛ, ОСНОВАННЫЕ НА ГЕМАГГЛЮТИНАЦИИ