Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 485
Текст из файла (страница 485)
Хотя это и кажется парадоксальным, поскольку следовало бы ожидать, что провоцирование иммунной реакции ие способствует выживанию вируса, вторжение в клетку иммунной системы может послужить эффективным способом передвижения по организму и проникновения в лимфоидиые органы, которые заполнены другими клетками иммунной системы. Нередко для эффективного прикрепления и проникновения в клетки хозяина вириоиам необходим и первичный рецептор, и вторичный корецептор. Важный пример — вирус иммунодефицита человека ВИЧ, вызывающий СПИД.
Первичным рецептором для него служит белок СР4 — белок клеточной поверхности Т-хелперов и макрофагов, участвующий в иммуииом узнавании (описано в главе 25). Для проникновения внутрь вирусу необходим также и корецептор — либо белок ССК5 (рецептор б-хемокииов), либо белок СХСК4 (рецептор а-хемокииов), в зависимости от конкретной разновидности вируса (рис.
24.23). Макрофаги чувствительны только к таким разновидностям ВИЧ, которые используют для проникновения корецептор ССК5, тогда как Т-хелперы наиболее эффективно заражаются разновидностями, использующими корецептор СХСК4. Вирусам, обнаруживаемым в течение первых нескольких месяцев после заражения ВИЧ, в большинстве случаев необходим корецептор ССК5, 24.2. Клеточная би(втогия инФЕициайныдпроцессов 23()9 ВИЧ (вирус СПИДа) а: вирус гриппа ЦИТОЗОЛЬ вдвновирус ф палиовирус 'е -Ф вЂ” Ъ- ЦИТОЗОЛЬ вндоцитаз ЦИТОЗОЛЬ ЦИТОЗОЛЬ слияние у слияние и двкзвзидация в) г) Рис.
24.24. Четыре стратегии деквпсидации вируса. а) Некоторые вирусы с оболочкой, такие квк ВИЧ, напрямую сливаются с плазматической мембраной клетки хозяина и выпускают в цитозаль свой геном (синий) и квпсидные белни (оранжевые). б) Другие вирусы с оболочкой, такие как вирус гриппа, сначала связываются с рецепторами нлеточной поверхности, запуская опосредуемый рецепторами эндоцитоз. Когда эндосома закисляется, оболочка вируса сливается с мембраной эндосомы и геном вируса (синий) вместе с его капсидными белками (оранжевые) попадает в цитазоль. в) Палиовирус, вирус без оболочки, связывается с рецептором (зеленый) на поверхности клетки хозяина и затем образует в ее мембране (не показано) пору, чтобы впустить через нее свой РНК-геном (синий).
г) Аденовирус, еще адин вирус без оболочки, использует более сложную стратегию. Он вызывает опосредуемый рецепторами эндоцитаз и затем разрушает мембрану эндосомы, выпуская часть на исида и свой ДНК-геном в цитовал ь. «Усеченный» вирус в конечном счете состыковыввется с ядерной порой и выпускает свою ДНК (красную) непосредственно в ядро. вирусы с оболочкой, такие как вирус гриппа, сливаются с мембраной клетки хозяина только после эндоцитоза; в этом случае чаще всего именно кислая среда в ранней зндосоме вызывает изменение конформации поверхностного белка вируса, благодаря чему обычно находящийся внутри пептид слияния оказывается на поверх. ности тем.
рис, 24.24, б). Ионы Н', накачанные» в раннюю эндосому, попадают в часпщу вируса гришга через ионный канал и вызывают декалсидацию вирусной РНК, которая высвобождается прямо в цитозоль при слиянии вируса с мембраной зндосомы. У некоторых вирусов декапсидация происходит после выхода в цитозоль. 2310 Часть 5. Клетки в контексте их совокупности Например, для отделения капсидных белков вируса леса Семлики от его генома необходимо, чтобы с капсидом этого вируса связались рибосомы клетки хозяина. Гораздо труднее представить, каким образом в клетки хозяина проникают безоболочечные вирусы, поскольку совершенно неясно, как крупные «агрегаты» из белка и нуклеиновой кислоты могут проходить через плазматическую мембрану или мембрану эндосомы.
Вирусы без оболочки, механизм проникновения которых изучен, в основном либо образуют пору в мембране клетки, чтобы доставить вирусный геном в цитоплазму, либо разрушают мембрану эндосомы после эндоцитоза. Полиовирус прибегает к первой из этих стратегий. Связывание полиовируса с соответствующим рецептором запускает и опосредуемый рецептором эндоцитоз, и изменение конформации вирусной частицы.
В результате конформационного изменения на поверхности оказывается выступающая гидрофобная часть одного из капсидных белков, которая, очевидно, встраивается в мембрану эндосомы для образования поры. После этого вирусный геном через пору попадает в цитоплазму, оставляя капсид или в эндосоме, или на поверхности клетки, или и там и там (см. рис. 24.24, е). Аденоеирус использует вторую стратегию. Вначале он захватывается клеткой путем опосредуемого рецептором эндоцитоза. По мере того как эндосома созревает и ее рН становится все более кислым, вирус проходит многочисленные стадии декапсидации, в ходе которых из капсида вируса последовательно удаляются структурные белки.
Для осуществления некоторых из этих операций необходимо действие вирусной протеазы, которая во внеклеточной вирусной частице является неактивной (вероятно, из-за внутрицепочечных дисульфидных связей), но активируется в восстановительной среде эндосомы. Один из белков, высвобождаемых из капсида вируса, лизирует мембрану эндосомы и оставшаяся часть вируса выходит в цитозоль. Такой «усеченный» вирус состыковывается с комплексом ядерной поры, и вирусный ДНК-геном транспортируется через пору в ядро, где и транскрибируется (см. рис, 24.24, г). В этих разнообразных стратегиях проникновения вирусами используется целый спектр молекул и процессов клетки-хозяина, в числе которых могут фигурировать компоненты клеточной поверхности, опосредуемый рецептором эндоцитоз, стадии созревания эндосомы и ядерный транспорт.
Эти стратегии в очередной раз иллюстрируют изощренные механизмы, выработанные патогенами в процессе эволюции с целью использовать основные биологические особенности клеток своих хозяев. 24.2.6. Бактерии проникают в клетки хозяина посредством фагоцитоза Бактерии намного крупнее вирусов и потому не могут проникнуть в клетки ни через поры, ни через опосредуемый рецепторами эндоцитоз. Вместо этого они попадают внутрь клетки хозяина путем фагоцитоза. Фагоцитоз бактерий — нормальная функция макрофагов. Они патрулируют ткани организма, поглощая и уничтожая нежелательных микробов. Однако некоторые патогены выработали способность жить и размножаться внутри макрофагов после фагоцитоза. МусоЬисгеНит гиЬегси!озгз — один из таких патогенов. Как уже упоминалось, он вызывает туберкулез — серьезное инфекционное заболевание легких, распространенное среди некоторых слоев городского населения.
Заражение туберкулезом обычно происходит, когда при вдыхании бактерия попадает в легкие, где она фагоцитируется альвеолярными макрофагами. Несмотря на то что этот микроб может жить и размножаться внутри макрофагов, с помощью системы приобретенного иммунитета у большинства здоровых индивидуумов инфекция сдерживается макрофагами в пределах очага поражения, названного туберкулезной гранулемой 'МЪ М к« *и~тКм и ю~*нЛа««м~ м~ т са ю' и» 2312 Часть 5. Клетки в контексте их совокупности топосдсодепегь вызывающая редкую, но серьезную форму пищевого отравления, экспрессирует белок, который связывается с Е-кадгерином.
Связывание бактериальных белков с такими трансмембранными белками адгезии клетки хозяина «вводит в заблуждение» клетку хозяина, и она предпринимает попытки образовать межклеточный контакт: актин и прочие компоненты клеточного скелета начинают перемещаться к участку прикрепления бактерии. Так как бактерия мала по сравнению с клеткой хозяина, попытка клетки хозяина распределиться по адгезивной поверхности бактерии приводит к фагоцитозному поглощению бактерии — процессу, механизм которого известен как механизм поглощения типа застежки-молнии (г1ррег тесЬап(хт) (рис. 24.26, а).
Подобие этой формы проникновения естественному процессу клеточной адгезии обнаружилось, когда была определена трехмерная структура инвазина. В бактериальном белке ость ВОР-мотив со структурой, почти идентичной ВОР-мотиву интсгрин-связывающего участка белка ламинина, белка внеклеточного матрикса (см. главу 19). Второй способ проникновения бактерий в нефагоцитирующие клетки обусловлен использованием триггерного механизма поглощения (1пддег тесман(зт) (рис.
24.26, б). Он применяется различными патогенами, в том числе и 5а1топе!1а епгег(са, вызывающей пищевое отравление. К реализации этой впечатляющей схемы проникновения бактерия приступает, вводя в цитоплазму клетки хозяина через систему секреции П1 типа набор эффекторных молекул. Некоторые из этих эффекторных молекул активируют ОТРазы КЬо семейства, которые стимулируют полимеризацию актина (обсуждалось в главе 16). Другие более непосредственно взаимодействуют с элементами цитоскелета, приводя к разъединению актиновые филаменты и вызывая реорганизацию белков, участвующих в образовании поперечных сшивок. Суммарный эффект всех этих действий — образование складок на строго ограниченном участке поверхности клетки-хозяина («рифление», сморщивания мембраны) (рис. 24.26, в), которые возвышаются в виде больших обогащенных актином выростов, смыкающихся над бактерией и захватывающих ее в крупный эндоцитозный пузырек, называемый макропиносомой(рис. 24.26, г).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
