95213 (613211), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

На моделях биологических мембран показано, что в присутствии холестерола сфинголипиды формируют микродомены - "плоты" - путем организации из дизорганизованной жидкостной фазы мембраны (L_c) в жестко-жидкостное кристаллическое состояние (L_o). Свойство этих микродоменов мобильно перемещаться в мембране определяет их функции в клетках. Так, они способны перемещать специфические белки от внутренних клеточных мембран к внешним и наоборот, от аппарата Гольджи к поверхности клеток, а также принимать участие в эндоцитозе. Эти функции определяют значение микродоменов в этапах жизненного цикла вируса в клетке-хозяине, таких как его входе, сборке новообразованных вирусных частиц и их перемещении к поверхности клетки.

Доказано участие "плотов" клеточной мембраны в процессе проникновения группы вирусов, имеющих суперкапсид. Так, выявлено присутствие вирусных гликопротеинов в этих структурах и обнаружено взаимодействие их с липидными компонентами "плота", а удаление холестерола ингибировало вирусное проникновение. Установлено, что гликопротеины некоторых вирусов, включая вирус гриппа, вирус иммунодефицита человека, вирус Эбола и другие, способны ассоциироваться с "плотами" клеточной мембраны. Также филовирусы Эбола и Марбурга проникают в клетки путем кавеолин-опосредованного эндоцитоза, при котором белок кавеолин связан с микродоменами плазмалеммы. Механизм проникновения вирусов путем эндоцитоза, независимого от клатрина и кавеолина и опосредованного липидными площадками плазмалеммы - "плотами", главным образом, осуществляется в клетках неспособных к синтезу этих белков. Этот путь используют некоторые пикорнавирусы, вирусы папилломы, филовирусы и ретровирусы (таблица). На примере ретровирусов было показано, что при этом механизме связывание трансмембранных рецепторов с белками вирусной оболочки приводит к быстрому формированию выемок на поверхности плазмалеммы, которые затем преобразуются в везикулы.

Необходимо отметить особенное значение рН участка, окружающего пору слияния вирусной оболочки с плазмалеммой. Так, активация белков слияния вирусов иммунодефицита человека и Эбола происходит при нейтральном значении рН. Конформационные изменения белков слияния других вирусов могут инициироваться кислым значением рН, и в этом случае вирусные частицы подвергаются эндоцитозу до начала процесса слияния с плазмалеммой. К таким вирусам относятся альфавирус леса Семлики, вирус Синдбис и другие.

Большинство "неодетых" вирусов без суперкапсида присоединяются к рецепторам и интернализируются в цитоплазму клеток посредством эндоцитоза. Механизмы проникновения этих вирусов мало изучены. Тем не менее, недавние исследования с помощью высокоразрешающей криоиммунной электронной микроскопии показали, что полиовирус, связываясь с рецепторами плазмалеммы, пространственно трансформируется из структуры 160S в 135S. Подобная пространственная конформация позволяет белкам нуклеокапсида взаимодействовать с мембраной клетки для формирования поры. Затем дополнительные конформационные изменения вирусной частицы сопутствуют проникновению ее геномной РНК в цитоплазму клетки, и на поверхности плазмалеммы остается опустошенная частица 80S. При этом структурно-измененная 135S полиовирусная частица интернализируется в цитоплазму клетки путем эндоцитоза, независимого от клатрина и кавеолина, с использованием актина и тирозина. Реализация геномной вирусной РНК происходит только после ее выхода из эндосомы, которая ограничена мембраной клетки и имеет размер 100-200 нм. Пустой капсид 80S транспортируется микротрубочками в цитоплазму клетки. Для проникновения "неодетых" вирусов некоторых семейств, включая пикорнавирусы, не требуется низкое значение рН. Также отмечается участие липидных площадок плазмалеммы - "плотов", о которых упоминалось выше, в процессе проникновения "неодетых" вирусов. Так, показано, что инфицирование клеток многими пикорнавирусами, а именно, вирусом ЕСНО11, энтеровирусом 70, вирусами Коксаки В и А21, зависит от холестерола и актина цитоскелета клетки-хозяина. Подобный механизм проникновения обнаружен и для вирусов семейства Папова.

Как уже указывалось выше, в процессе проникновения различных веществ в клетку активное участие принимают белки семейства ГТФаз. Непосредственно в процессе эндоцитоза используются белки Rab5, необх6димые при формировании ранних эндосом, Rab7, принимающие участие в формировании ранних и поздних эндосом, Rab4 и Rab 11, вовлекающиеся в рециркуляцию везикул, а также Rab9, контролирующие перемещение эндосом к аппарату Гольджи. Установлено, что все эти белки принимают активное участие в процессе вирусного проникновения, и при использовании маркеров на эти белки можно исследовать молекулярный механизм такого перемещения вирусов. Например, было выявлено, что присутствие Rab5 оказывает влияние на проникновение аденовирусов, различающихся по вирулентности, а использование Rab7 позволило определить локализацию аденовируса подгруппы В в поздних эндосомах, тогда как аденовирус подгруппы С в этих органеллах не присутствует, но обнаруживается в ранних эндосомах. Также известно, что эндоцитоз опосредуется киназами и при присоединении аденовируса к интегринам плазмалеммы задействуются эти ферменты.

Макропиноцитозный путь используется клетками для поглощения большого количества жидкости и веществ, в них растворенных]. Большие вакуоли формируются путем закрытия выростов плазмалеммы, и этот процесс зависит от актина и динамина. Этот путь для своего проникновения используют такие вирусы, как вирус иммунодефицита человека в макрофаги, аденовирус второго типа и вакцинный вирус семейства Поксвирусов.

Итог

Таким образом, за последние годы кардинально изменились представления о механизмах входа вирусов в клетку. Причем, в литературе указывается, что очень часто вирусы для выхода из клетки используют такой же механизм, с помощью которого они в нее проникли. Тем не менее, до настоящего времени детально не исследована молекулярная структура рецепторов и их химический состав, как у клеток, так и у вирусов. Известно, что активация сигнального каскада в клетке-хозяине, инициированного адгезией и присоединением к рецепторам ее плазмалеммы биомолекул, находящихся на поверхности вируса, определяет дальнейшее перемещение клеточных органелл, контролируемое различными молекулами. В дальнейшем, в зависимости от этого процесса осуществляется интернализация вирусных частиц в цитоплазму клетки. Поэтому, изучая поэтaпно процесс перемещения вирусной частицы от наружной поверхности плазмалеммы в цитоплазму клетки с привлечением современных методов иммуноэлектронной и конфокальной микроскопии, можно анализировать, каким образом и с помощью каких молекулярных посредников вирусы способны управлять перемещением клеточных мембран и органелл. Подобные исследования· смогут обеспечить понимание не только процесса инфицирования и стратегии вирусного заражения клетки, но и возможность воздействия на этот процесс с целью определения терапевтических подходов для лечения вызываемых ими заболеваний.

Список литературы

1. Современные представления о механизмах входа вирусов в клетку. Н.Г. Плехова, Л.М. Сомова. Научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии СО РАМН, Владивосток. Успехи современной биологии. 2009. Т. 129. № 1. С. 39-50.

2. Букринская А.Г. – Вирусология. – М.: Медицина, 1986. – 336 с., ил. С. 56 – 61.

3. http://vivovoco.rsl.ru/VV/JOURNAL/NATURE/04_03/CHEESE.HTM

4. http://www.pharmed.uz/3734-med.html

Размещено на Allbest.ru

Характеристики

Список файлов курсовой работы