VIII. Заключение

В настоящее время большинство экспериментальных данных совместимо с положением о том, что геном состоит из субгеномных фрагментов, транскрипты которых функционируют как моноцистронные информационные РНК, и что эти фрагменты в процессе сборки вновь группируются для образования зрелого вириона. Но точный механизм оборки еще должен быть выяснен, чтобы определить, является ли такая группировка случайным процессом или при этом действует механизм, обеспечивающий эффективное созревание. К другим, плохо пока понятным, явлениям следует, по-видимому, отнести генетически контролируемое, плавно меняющееся выражение нейраминидазного гена, как это наблюдается для рекомбинанта Х7 в сравнении с Х7 (F1), и многие другие вопросы.

Репликация вируса гриппа

К. ШОЛТИССЕК и Х.-Д. КЛЕНК (СН. SCHOLTISSEK, H.-D. KLENK)

I. Введение

По проблеме репликации вируса гриппа существует ряд обзоров. Литература до 1968 г. обобщена в статьях Hoyle (1968) 'и Scholtissek (1969); более поздними работами являются обзоры White (1973), а также Compans и Choppin (1974).

Большинство данных по репликации получено при 'изучении вируса гриппа типа А. Существенных отличий в (Механизмах репликации других типов вируса гриппа пока не найдено.

Получило распространение несколько систем культур клеток, удобных для .изучения репликации, например размножение штамма WSN вируса гриппа в клетках MDBK (Choppin, 1969) или размножение вируса чумы птиц (FPV) в клетках фибробластов куриного эмбриона. Пример кривой роста последнего вируса в одиночном цикле доказан на 30, где латентный период равен примерно 3 ч и продукция вируса выходит на плато между 8 и 12 ч. Вообще в таких системах клеток наблюдается высокий выход инфекционного вируса, а синтез клеточных белков весьма эффективно подавляется после инфекции. Поэтому такие системы очень удобны для биохимических 'исследований.

II. Адсорбция, проникновение, «раздевание» вируса

Заражение клетки вирусом начинается с адсорбции, т. е. прикрепления вирусной частицы ж поверхности клетки. Для прикрепления необходимы две комплементарные структуры, а именно: рецепторные участки на 'поверхности клетки и вирусный компонент, ответственный за узнавание этих рецеп-торных участков. В течение многих лет известна способность вируса гриппа взаимодействовать с эритроцитами различного происхождения и агглютинировать их (Hirst, 1941; McClelland, Hare, 1941). Гемагглютинация была использована как модельная реакция взаимодействия вируса гриппа с поверхностью клетки, и 'большинство ваших знаний об этом явлении получено из подобных исследований. Однако следует быть очень осторожным в обобщениях, поскольку структуры -поверхности эритроцитов и поверхности инфицируемых клеток могут быть совершенно различными (см. также гл. 3).

А. РОЛЬ ГЕМАГГЛЮТИНИНА В АДСОРБЦИИ

Компонентом вириона, включающимся в связывание, является «шип» НА*. Роль вирусных -белков в инициации инфекции была изучена с использованием антител, специфичных к двум поверхностным белкам: НА* и NA*. Эти антитела могут быть получены при использовании рекомбинантных вирусов. Например, скрещивание между вирусами АО и А2 приводит к образованию рекомбинанта X7F1, который несет НА*, АО и NA* A2 (Kilbourne et al., 1968). Антисыворотка к вирусу X7F1 не ингибирует NA* вирусов гриппа типа АО, но ингибирует гемагглютинацию и нейтрализует инфекционность вирусов этого типа. Взаимодействие той же сыворотки с вирусами гриппа типа А2 не ингибирует гемагглютинации или инфекционности, хотя нейтрализация активности NA* при этом полная. Таким образом, NA* не включается в процесс инициации инфекции, и только НА*, до-видимому, ответствен за адсорбцию. Эта концепция подтверждается данными о том, что вирусные частицы, из которых протеолитическими ферментами удалены одни лишь нейраминидазные «шипы», оставались инфекционными (Schulze, 1970). Имеются данные, что гемагглютинирующая часть локализована на внешней части «шипа» НА*, богатой углеводами (см. гл. 3). Углеводы, по-видимому, необходимы для функционирования НА*, поскольку негликозилированные белки НА* неспособны связываться с эритроцитами (Klenk et al., 1972b).

Б. РЕЦЕПТОР ВИРУСА ГРИППА

Углеводы являются существенным (компонентом не только гемагглютишина, но и вирусного рецептора на поверхности клетки. Hirst (1942) наблюдал, что ■комплекс вирус — эритроцит нестабилен и что рецептор на поверхности «летки разрушается ферментом вируса. Как было показано позднее, этим ферментом является нейраминидаза, отщепляющая нейрашшовую 'кислоту от гликопротеинов (Klenk et al., 1955; Klenk, Stoffel, 1956; Gottschalk, 1957). Это было первой демонстрацией фермента, являющегося составной частью вирусной частицы. Бактериальные нейраминидазы также способны разрушать рецепторы вируса гриппа (Burnet, Stone, 1947). Таким образом, было установлено, что рецептор для вируса гриппа — это гликопротеин, содержащий нейрямино-вую кислоту.

С тех пор накоплено большое количество информации

о рецепторе миксовирусов, обобщенной недавно в обзоре

Hughes (1973). Кратко полученные данные сводятся к сле

дующему. Рецелторные участки содержат остатки нейрами-

иовой кислоты, которые присутствуют в углеводных цепях

гликопротеинов. Неокисляющиеся концевые остатки нейрами-

нознла необходимы для взаимодействия гликопротеидов с ви

русом гриппа. Обработка нейраминидазой полностью снимает

связывающую активность. Исследования по деградации с ис

пользованием перйодата предполагают, что для связывающей

активности необходима интактная молекула нейраминовой

кислоты (Suttajit, Winzler, 1971). Карбоксильная группа,

вероятно, также играет важную роль, поскольку необходимы,

по-видимому, и электростатические силы (Huang, 1974).

Представляется вероятным, что имеется лишь слабая специ

фичность относительно структуры, с которой связывается

нейраминовая кислота, поскольку, как было показано, целый

набор гликопротеинов, содержащих яейраминовую кислоту,

связывается с миксовирусами. Более того, ганглиозиды (гли-

колипиды, содержащие нейраминовую кислоту) также явля

ются активными в этом отношении (Haywood, 1975).

Можно надеяться, что вопрос связывания вируса гриппа прояснится в большей мере после установления молекулярной структуры рецептора. До некоторой степени это уже достигнуто в случае эритроцитов (Marchesi et al., 1973). Дополнительную информацию может также представить изучение прикрепления миксовируоов к искусственным мембранам (Tiffany, Blough, 1971).

В. ВОЗМОЖНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОНИКНОВЕНИЯ И «РАЗДЕВАНИЯ»

Предложены два различных 'Механизма проникновения и «раздевания» не только вируса гриппа, но и вообще вирусов, имеющих внешнюю оболочку. Обе точки зрения основаны главным образом .на исследованиях в электронном микроокопе. Один из таких механизмов — виронексис, который, .как полагают, является процессом ппноцитоза, когда вирусные частицы включаются в пиносомы, сливающиеся впоследствии с лизосомами, и ферменты лизосом вызывают «раздевание» вируса (Fazekas de St. Grot, 1948). Электронно-микроскопические подтверждения этой точки зрения получены в работах Dales и Choppin (1962), а также Dourmashkin и Tyrrell (1970). Через 10 мин после заражения были видны вирусные частицы, находящиеся в непосредственном контакте с поверхностью клетки, а к 20-й минуте частицы обнаруживали внутри цитоплазматичеоких вакуолей. В противоположность этому исследованию Morgan и Rose (1968) предполагают, что проникновение может являться следствием слияния оболочки вируса с мембраной клетки-хозяина. Таким образом, в настоящее время нет единого мнения относительно механизма проникновения вируса гриппа.

Как описано в гл. 5, вирионы вируса гриппа содержат РНК-полимер'азу, ассоциированную с их рибонуклеопротеи-новыми компонентами. Маловероятно, следовательно, чтобы процесс «раздевания» был пространственно разобщен с процессом освобождения рибонуклеолротеина. А эта стадия происходит на поверхности клетки, согласно механизму слияния мембран, и в фагоцитарных везикулах, согласно механизму виройексиса.