69. Ортомиксовирусы. Структура вирионов. Репродукция

Ортомиксовирусы (от греч. orthos— прямой, туха — слизь) — семейство РНК-содержащих оболочечных вирусов, обладающих сродством к муцину. Содержит вирусы гриппа типа А, поражающие человека и некоторые виды животных, и вирусы гриппа типов В и С, патогенные только для человека.

Структура. Вирионы плеоморфные: имеют сферическую форму, (диаметр 80-120 нм); могут встречаться палочковидные и нитевидные формы. Нуклеокапсид — спиральный; содержит однонитевую фрагментированную (8 фрагментов у типов А, В и 7 фрагментов у типа С) минус-РНК, связанную с капсидными белками. Вирион окружен оболочкой, на которой выступают гликопротеиновые шипы — гемагглютинин (Н)* и нейраминидаза (N)**. Вирусы гриппа типа А человека представлены тремя гемагглютининами (HI, Н2, НЗ) и двумя нейраминидазами (N1, N2). Различают 4 капсидных белка:

• нуклеопротеин (NP), выполняющий структурную и регуляторную роль;
• белок РВ1-транскриптаза;
• РВ2-эндонуклеаза;
• белок РА-репликаза.

Нуклеокапсид окружен матриксным (Ml) и мембранным (М2) белками:

• М1-белок взаимодействует с нуклеокапсидом и оболочкой.
• М2-белок формирует мембранный канал.

Белки Ml, М2 и NP типоспецифичны и используются для дифференциации А, В, и С типов вируса.

Схема строения вируса гриппа

Гемагглютинин имеет структуру тримера из идентичных субъединиц гликопротеина, изменчив (у вируса гриппа А человека и животных выявлено 13 антигенных типов — от Н1 до Н13) и полифункционален: как прикрепительный белок вируса он связывается с сиаловой кислотой рецепторов поверхности эпителиальных клеток; участвует в слиянии (содержит пептид слияния) оболочки вириона с мембранами клетки и в гемагглютинации, агрегируя («склеивая») эритроциты; обладает протективными свойствами, способствуя развитию иммунитета (вируснейтрализующие антитела).

 Нейраминидаза является тетрамером (четыре сферические субъединицы, прикрепленные к ножке, закрепленной гидрофобной частью к оболочке вируса). Нейраминидаза способствует распространению вирионов, отщепляя нейраминовую кислоту от образовавшихся вирионов и от мембраны клетки. Она изменчива: у вируса гриппа А человека и животных выявлено 10 вариантов (от N1 до N10).

Репродукция. Вирус, адсорбируется на мембране клетки в результате взаимодействия гемагглютинина с сиаловой кислотой поверхности клетки.

Схема репродукции Influenzavirus тип Л

Проникновение вируса в клетку происходит путем эндоцитоза — поглощения в покрытых везикулах (1) и перемещения в эндосому. После подкисления среды, оболочка вируса сливается с мембраной эндосомы (2). Освободившийся в цитоплазме клетки рибонуклеопротеин, состоящий из фрагментированной РНК и белков (NP, РВ1, РВ2, РА), проникает в ядро (3). Геномная минус-нить РНК трансформируется вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразой в неполные и полные плюс-нити. Неполные плюс-нити являются иРНК для синтеза вирусных белков (5-7), а полные плюс-нити (4) — матрицей (промежуточная стадия) для синтеза геномных минус-нитей РНК (9). В цитоплазме клеток появляются неструктурные компоненты NS1 и NS2 (5). Капсидные белки (6) вируса (NP, PBl, РВ2, РА) и белок М (7) синтезируются в цитоплазме на свободных полирибосомах. При этом капсидные белки перемещаются из цитоплазмы в ядро (8), где связываются с синтезированной геномной РНК, образуя рибонуклеопротеин (нуклеокапсид), мигрирующий из ядра в цитоплазму клетки (9). Белок М (10) движется к внутреннему спою мембраны клетки. Гемагглютинин и нейраминидаза синтезируются на рибосомах, связанных с мембранами эндоплазматического ретикулума. Затем они гликолизируются, транспортируются и превращаются в шипы, встроенные снаружи в мембрану клетки (напротив белка М, находящегося под мембраной). Гемагглютинин подвергается протеолитическому нарезанию на НА1 и НА2. Выход вируса из клетки происходит почкованием. Сформированный нуклеокапсид, проходя через мембрану клетки, окружается белком М и измененной мембраной клетки, содержащей гемагглютинин и нейраминидазу.