- •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
5. Гемагглютинин
Гемагглютинин синтезируется как большой гликопроте-ин — предшественник НА, который впоследствии расщепляется на два меньших гликопротеина: HAi и НА2 '(Lazarowitz «t al., 1971). Расщепление, которое можно подавить ингибиторами протеаз (Klenk, Rott, 1973), осуществляется, по-видимому, протеолитическими ферментами клетки-хозяина (Lazarowitz et al., 1973). Степень расщепления зависит от штамма вируса, клетки-хозяина, уровня цитоиатического эффекта и присутствия или отсутствия в среде сыворотки (Lazarowitz et al., 1971, 1973а, b; Klenk, Rott, 1973; Stanley et al., 1973). Так, ВЧП, выращенный в культуре фибробластов куриного эмбриона, содержит только расщепленные глишпротеины ге-магглютннина, тогда как такое расщепление фактически отсутствует, если выращивать вирионы WSN в клетках MDBK в отсутствие сыворотки. В присутствии сыворотки, однако, гемагглютинин WSN также расщепляется. Расщепление в этой
системе имеет место на .плазматической мембране (Lazaro-witz et al., 1973a). В системе ВЧПмеханизм такого расщепления, по-видимому, другой. Расщепление «происходит .на внутриклеточных мембранах, и плазминоген в этом случае не является необходимым (Щепк et al., 1974a). Степень расщепления резко уменьшается три 25 °С (Klenk, Rott, 1973).
Расщепление НА не является необходимым условием для гемагглютинирующей активности и для сборки вириона (La-zarowitz et al., 1973a; Stanley et al., 1973), но исследования,, проведенные недавно, 'обнаружили, что оно необходимо для инфекционности (Klenk et al., 1975b). Эти данные согласуются с гипотезой о том, что, помимо своей роли в адсорбции, НА* имеет и другую функцию в инфекционном процессе и что расщепление необходимо для этой функции. На основании того, что расщепление НА является феноменом, зависящим от «летки-хозяина, и что частицы, содержащие нерасщеплен-ный НА, обладают низкой инфакционностью, предполагают зависимость диапазона хозяев и распространения инфекции вируса гриппа от присутствия протеазы клетки-хозяина как. активирующего фермента.
В опытах по фракционированию «леток, зараженных ви
русом гриппа, обнаружено,, что гликопротеины НА всегда ас
социированы с мембранами (Compans, 1973a; Klenk et al.,.
1974а). Внутриклеточная локализация этих белков ж их миг
рация от шероховатых мембран к гладким эндоллазматиче-
ского ретикулума и к плазматическим мембранам будут де
тально описаны в разделе VII, В. . .,
6. Нейраминидаза
Вирусная NA* как активный фермент была обнаружена,
через 3 ч после инфекции в хорион-аллантоиеных мембра
нах, и путем экстраполяции установлено, что начало ее син
теза приходится на 1—2-е часы после заражения (Noll et al.,
1961). Внутриклеточную локализацию NA* исследовали пу
тем фракционирования клеток, и нашли, что она, по-видимо
му, подобна локализации НА* (Compans, 1973a; Klenk et al.,,
1974а). NA* была обнаружена в ассоциации с мембранами,
полученными из гладкого эндоплазматичеекого ретикулума,
при определении ее по биологической активности и по анали
зу в полйажриламидном геле. Активность фермента была най
дена также во фракциях, содержащих шероховатые мембра
ны. Эти данные согласуются с данными, полученными при
иммунофлюорееценции (Maeno, Kilbourne, 1970). Через 4 ч
после заражения яейраминидазу можно обнаружить в цито
плазме; позже она, по-видимому, концентрируется на пери
ферия клетки.
V. СИНТЕЗ УГЛЕВОДОВ
Углеводы участвуют в образовании гликопротеинов и гли-колилидов оболочки вируса гриппа (Klenk et al., 1972a). Гли-колипиды миксовирусов (происходят из плазматических мембран клетки-хозяина (Klenk, Choppin, 1970), «о не было определено, что преимущественно (включается в вирион: уже существовавшие или вновь синтезированные гликолипиды.
Использование радиоактивных предшественников, таких, как глюкозамин, манноза, галактоза и фукоза, которые специфически включаются в вирусные глмкопелтиды, показало, что углеводные боковые цепи этих гликопептидов вновь синтезируются в процессе инфекции (Haslam et al., 1970; Corn-pans et al., 1970a; Schwarz, Klenk, 1974). Опыты по фракционированию (клеток дали дополнительную информацию о местах гликозилирования вирусных гликопротеинав. Глюкозамин ассоциирован с НА-полипептидом во фракциях как гладких, так и шероховатых цитоплаэматических мембран; однако фукоза ассоциирована с НА в гладких, но не в шероховатых мембранах (Compans, 1973b). .Подавление белкового синтеза пуромицином почти незамедлительно останавливает включение глюкозамина, в то время как фукоза еще продолжает включаться в течение примерно 10—15 мин (Stanley et al., 1973). Наконец у FPV гликопротеид — предшественник НА и продукты расщепления HAj <и НА2 содержат, по-видимому, полный состав маннозы « глюкозамина, тогда как содержание фукозы и галактозы значительно выше в продуктах расщепления (Klenk et al., 1975a; Schwarz, Klenk, 1974). Эта наблюдения предполагают, что биосинтез углеводных боковых целей гликопротеинов НА осуществляется по стадиям с различными остатками Сахаров, добавляемыми в разных участках клетки. Глюкозамин и манноза (присоединяются, по-видимому, к полипептидам НА на шероховатых мембранах вскоре после или даже в процессе синтеза поляпептида, в то время как фукоза, вероятно, прикрепляется позже с помощью трансфераз, присутствующих в гладких мембранах.
Эти гликозилтрансферазы являются, вероятно, ферментами клетки. Следовательно, углеводная (часть гликопротеидов определяется, по-видимому, клежой-хозяином. Имеются, однако, свидетельства того, что в дополнение к этим ферментам клетки-хозяина существенную роль в образовании углеводных боковых цепей играет вирусная NA*. Установлено, что поверхность оболочек микеовирусов лишена нейраминовой кислоты (Klenk, Choppin, 1970b; Klenk et al., 1970), в то время как в вирусных оболочках, которые не содержат этого фермента, такой углевод является обычной составной частью (Klenk, Choppin, 1971; McSharry, Wagner, 1971; Renkonen et al., 1971). Эти данные позволяют предположить, что отеут-
ствие нейраминовой кислоты является существенной особенностью миксовирусов. Недавно удалось показать, что NA* ответственна за удаление нейраминовой кислоты из оболочки вируса гриппа, предотвращая тем самым образование на вирусной оболочке (рецепторов, которые в противном случае приводили оы к образованию больших агрегатов вирусных частиц (Palese et al., 1974). Эти данные поддерживают концепцию, что углеводная часть НА* как основного поверхностного гликопротеина является продуктом •комбинированного действия (Клеточных транефераз и вирусной NA*. Благодаря ее действию вирус способен вводить вирус-специфическую модификацию в (Первоначально специфичную для хозяина, сложную структуру углевода—модификацию, которая, по-видимому, существенна для -биологической активности вируса.
D-глюкозамин и 2-дезокси-0-глк>коза ингибируют образование биологически активного НА*, NA* и инфекционного вируса (Kilbourne, 1959; Kaluza et al., 1972). Биохимические исследования выявили, что эти сахара .конкурируют с биосинтезом вирусных гликоггротеинов (Ghandi et al., 1972; Klenk et al., 1972b). В присутствии этих ингибиторов размер глигко-пр'отеидов НА уменьшается. Степень уменьшения зависит от дозы. Так, при увеличении концентр!ации сахара гликопроте-пд НА с относительной молекулярной массой 76 000 постепенно превращается в соединение с молекулярной массой 64 000, которое было обозначено как HA0 (Klenk et al., 1972b; Schwarz, Klenk, 1974). Сдвиг молекулярной массы параллелен уменьшению содержания углеводов и, как -было установлено, белок HA0 почти свободен от углеводов (Schwarz, Klenk, 1974). Эти результаты показывают, что HA0 является не полностью гликозилированной или «егликозилированной полипептидной цепью гликопротеина НА и что «нгибирующее действие D--глюкоз амин а и 2-дезокси-0-глюкозы осуществляется благодаря повреждению гликозилирован-ия. Полипептид HA0 ассоциирован -с мембранами, как -и нормальный НА. Он также мигрирует от шероховатого к гладкому эядопла-з-■матичеокому ретикулуму, где расщепляется на полипептиды НА01 и НА02. Следовательно, углеводы, -вероятно, несущественны для сродства этого полипептида к мембране. Однако отсутствие гемагглютинирующей активности в зараженных клетках предполагает, что негликоз-илированный белок не способен связываться с рецепторами.