<<
>>

ПРОНИКНОВЕНИЕ ВИРУСОВ В КЛЕТКУ

Исторически сложилось представление о двух альтер­нативных механизмах проникновения в клетку вирусов животных — путем виропексиса (эндоцитоза) и путем слияния вирусной и клеточной мембран.

Однако оба эти механизма не исключают, а дополняют друг друга.

Термин «виропексис», предложенный в 1948 г. Фазе- касом де сан Гро, означает, что вирусная частица попадает в цитоплазму в результате инвагинации участка плазма- 56

тической мембраны и образования вакуоли, которая содержит вирусную частицу.

Рецепторный эндоцитоз. Виропексис представляет собой частный случай рецепторного или адсорбционного эндоцитоза. Этот процесс является обычным механизмом, благодаря которому в клетку поступают питательные и регуляторные белки, гормоны, липопротеины и другие вещества из внеклеточной жидкости. Рецепторный эндо­цитоз происходит в специализированных участках плаз­матической мембраны, где имеются специальные ямки, покрытые со стороны цитоплазмы особым белком с боль­шой молекулярной массой — клатрином. На дне ямки располагаются специфические рецепторы. Ямки обеспе­чивают быструю инвагинацию и образование покрытых клатрином внутриклеточных вакуолей. Полупериод про­никновения вещества внутрь клетки по этому механизму не превышает 10 мин с момента адсорбции. Количество образующихся в одну минуту вакуолей достигает более 2000. Таким образом, рецепторный эндоцитоз представляет собой хорошо слаженный механизм, который обеспечивает быстрое проникновение в клетку чужеродных ве­ществ.

Покрытые вакуоли сливаются с другими, более круп­ными цитоплазматическими вакуолями, образуя рецепто- сомы, содержащие рецепторы, но не содержащие клатрин, а те в свою очередь сливаются с лизосомами. Таким путем проникшие в клетку белки обычно транспортируют­ся в лизосомы, где происходит их распад на аминокисло­ты; они могут и миновать лизосомы, и накапливаться в других участках клетки в недеградированной форме.

Альтернативой рецепторного эндоцитоза является жид­костный эндоцитоз, когда инвагинация происходит не в специализированных участках мембраны.

Большинство оболочечных и безоболочечных вирусов животных проникает в клетку по механизму рецепторного эндоцитоза. Эндоцитоз обеспечивает внутриклеточный транспорт вирусной частицы в составе эндоцитарной вакуоли, поскольку вакуоль может двигаться в любом направлении и сливаться с клеточными мембранами (включая ядерную мембрану), освобождая вирусную частицу в соответствующих внутриклеточных участках. Таким путем, например, ядерные вирусы попадают в ядро, а реовирусы — в лизосомы. Однако проникшие в клетку вирусные частицы находятся в составе вакуоли и отделены от цитоплазмы ее стенками. Им предстоит пройти ряд

Рис. 14. Проникновение вируса в клетку.

а — проникновение вируса путем слияния оболочки с плазматической мембраной; б — проникновение вируса в цитоплазму путем рецеп­торного эндоцитоза:

1— клеточная ворсинка; 2— вирион; 3— покрытая ямка, содержащая рецепторы; 4— цитоплазматическая вакуоль; 5— покрытая вакуоль, содержащая вирион; 6— рецепто- сома, образовавшаяся в результате слияния покрытой вакуоли с цито­плазматической вакуолью; 7— слия­ние вирусной оболочки со стенкой рецептосомы; 8 — выход внутреннего компонента вируса в цитоплазму; в — проникновение вируса в ядро посредством рецепторного эндоци­тоза: 1— клеточные ворсинки; 2— внеклеточный вирион; 3— адсорбция вируса на рецепторах покрытой ямки; 4— покрытая вакуоль; 5— образование рецептосомы и ее слияние с наружной ядериой обо­лочкой; 6— высвободившаяся вирус­ная ДНК.

этапов, прежде чем они смоіут вызвать инфекционный процесс.

Слияние вирусной и клеточной мембран. Для того чтобы внутренний компонент вируса мог пройти через клеточную мембрану, вирус использует механизм слияния мембран. У оболочечных вирусов слияние обусловлено точечным взаимодействием вирусного белка слияния с липидами клеточной мембраны, в результате которого вирусная липопротеидная оболочка интегрирует с клеточ­ной мембраной, а внутренний компонент вируса оказы­вается по другую ее сторону.

У безоболочечных вирусов один из поверхностных белков также взаимодействует с липидами клеточных мембран, в результате чего внутренний компонент проходит через мембрану. Боль-

шинство вирусов животных выходит в цитозол из рецепто- сомы.

Если при эндоцитозе вирусная частица является пассивным пассажиром, то при слиянии она становится активным участником процесса. Белком слияния является один из ее поверхностных белков. К настоящему времени этот белок идентифицирован лишь у парамиксовирусов и ортомиксовирусов. У парамиксовирусов этот белок (F-белок) представляет собой один из двух гликопротеи­дов, находящихся на поверхности вирусной частицы.

Функцию белка слияния у вируса гриппа выполняет малая гемагглютинирующая субъединица, НА2.

59

Парамиксовирусы вызывают слияние мембран при нейтральном pH, и внутренний компонент этих вирусов может проникать в клетку непосредственно через плазма­тическую мембрану. Однако большинство оболочечных и безоболочечных вирусов вызывают слияние мембран только при низком значении pH — от 5,0 до 5,75. Если к клеткам добавить слабые основания (хлорид аммония, хлороквин и др.), которые в эндоцитарных вакуолях повышают pH до 6,0, слияния мембран не происходит вирусные частицы остаются в вакуолях, и инфекционный процесс не возникает. Строгая зависимость слияния мембран от значений pH обусловлена конформационными изменениями вирусных белков слияния.

В лизосоме постоянно имеется низкое значение pH (4,9). В эндоцитарной вакуоли (рецептосоме) закисление создается за счет АТФ-зависимого «протонового насоса» еще на клеточной поверхности при образовании покрытой вакуоли. Закисление эндоцитарной вакуоли имеет большое значение для проникающих в клетку физиологических лигандов, так как низкое значение pH способствует диссоциации лиганда от рецептора и рециркуляции рецеп торов.

Схематическое изображение возможных способов проникновения вирусов в клетку показано на рис.

14.

Тот же механизм, который лежит в основе слияния вирусных и клеточных мембран, обусловливает Индуци­рованный вирусами гемолиз и слияние плазматических мембран, прилежащих друг к другу клеток с образованием многоядерных клеток, симпластов и синцитиев. Вирусы вызывают два типа слияния клеток: 1) «слияние снаружи» и 2) «слияние изнутри». «Слияние снаружи» происходит при высокой множественности инфекции и обнаруживает­ся в течение первых часов после заражения. Этот тип слияния, описанный для парамиксовирусов, обусловлен белками заражающего вируса и не требует внутриклеточ­ного синтеза вирусных компонентов. Напротив, «слияние изнутри» происходит при низкой множественности инфек­ции, обнаруживается на сравнительно поздних стадиях инфекционного процесса и обусловлено вновь синтезиро­ванными вирусными белками (рис. 15). «Слияние изнут­ри» описано для многих вирусов: вирусов герпеса, онко­вирусов, возбудителей медленных инфекций и др. Этот тип слияния вызывают те же вирусные гликопротеиды, которые обеспечивают проникновение вируса в клетку.

Рис. 15. Слияние клеточных мембран при заражении клеток вирусом, а — слияние извне; б — слияние изнутри.

<< | >>
Источник: Букринская А.Г.. Вирусология.— M.: Медицина, 1986 г. 336 с.. 1986

Еще по теме ПРОНИКНОВЕНИЕ ВИРУСОВ В КЛЕТКУ:

  1. Взаимодействие вируса с клеткой
  2. ЦИТОПАТОЛОГИЯ ЗАРАЖЕННОЙ ВИРУСОМ КЛЕТКИ
  3. КЛЕТОЧНЫЙ ТРОПИЗМ ВИРУСОВ И ИХ ДЕЙСТВИЕ НА КЛЕТКИ.
  4. Дендритные клетки и клетки Лангерганса.
  5. Пути проникновения микроорганизмов в респираторные отделы легких
  6. Лекция 28 ДНК-геномные вирусы. Онкогенные вирусы.
  7. ВЫХОД ВИРУСНЫХ ЧАСТИЦ ИЗ КЛЕТКИ
  8. Лекция 23 Вирусы — возбудители ОРВИ: ортомиксовирусы, парамиксовирусы, коронавирусы, вирус краснухи.
  9. КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ-ХОЗЯИНА
  10. Общие сведения о вирусе папилломы человека. Классификация папилломавирусной инфекции. Пути передачи вируса.
  11. Класс клетки
  12. ВИРУС ОСПЫ ОБЕЗЬЯН И СХОДНЫЕ ВИРУСЫ
  13. Тучные клетки и базофилы
  14. Лечебная перкуссия грудной клетки
  15. СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ГЕНОМА КЛЕТКИ