- •I. Введение. Грипп — заболевание с неизменяющейся симптоматикой, вызываемое изменяющимся вирусом
- •II. Таксономия вирусов гриппа
- •IV. Структурное и функциональное родство вирусов гриппа с другими рнк-содержащими вирусами
- •V. Антигенная изменчивость вируса гриппа и ее отличие от антигенной изменчивости других инфекционных агентов
- •VI. Нерешенные вопросы
- •Структура вируса гриппа
- •I. Введение
- •1. Число и функции полипептидов
- •4. Нейраминидаза
- •5.Белок нуклеокапсида
- •7. Количество полипептидов в вирионе
- •8. Вирусы гриппа в и с
- •1. Гемагглютинин
- •2. Нейраминидаза
- •IV. Сборка вирионов
- •V. Заключение. Модель вириона гриппа
- •Биологически активные белки вируса гриппа. Гемагглютинин
- •II. Реакция гемагглютинации
- •1. Количественное определение гемагглютинации
- •2. Гемадсорбция
- •3. Ингибирование гемагглютинации
- •III. Структура гемагглютинина
- •1. Химический состав изолированных гликопептидов
- •2. Антигенные свойства гликопептида hAt
- •4. Структура субъединицы на
- •5. Антигенная гомогенность субъединиц на
- •1. Моновалентный гемагглютинин
- •2. Агрегация и диссоциация моновалентного гемагглютинина
- •IV. Функции гемагглютинина
- •V. Заключение
- •Биологически активные белки вируса гриппа. Нейраминидаза
- •II. Специфичность нейраминидазы
- •III. Субстраты для нейраминидазы
- •IV. Химические свойства нейраминидазы
- •V. Содержание нейраминидазы в оболочке вируса
- •1. Использование протеолитических ферментов
- •2. Использование детергентов
- •VI. Свойства изолированной нейраминидазы а. Состав аминокислот
- •VII. Структура нейраминидазы
- •VIII. Антигенные свойства нейраминидазы
- •IX. Лектины и нейраминидазы
- •X. Ингибиторы активности нейраминидазы
- •XI. Роль нейраминидазы
- •Биологически активные белки вируса гриппа. Активность транскриптазы в клетках и вирионах гриппа
- •I. Введение
- •II. Активность рнк-полимеразы в инфицированных клетках
- •IV. Заключение
- •Рибонуклеиновые кислоты вирусов гриппа
- •I. Введение
- •II. Методы
- •1. Экстракция рнк из вирионов
- •1. Анализ экстрагированной рнк с помощью градиентного центрифугирования
- •2. Анализ экстрагированной рнк с помощью электрофореза в полиакриламидном геле (паагэ)
- •IV. Комплекс рнк с белком (рнп) а. Физические и химические свойства
- •2, Созревание и упаковка рнк в вирионы
- •1. Внутриклеточная локализация вкРнк
- •2. Кинетика синтеза вкРнк
- •3. Физические свойства информационной рнк (мРнк)
- •VI. Действие ингибиторов на синтез рнк
- •VII. Заключение
- •Генетика вируса гриппа
- •I. Введение. Исторический обзор
- •1. Исследования по генетике, проведенные Burnet и сотрудниками
- •2. Исследования по генетике, проведенные Hirst и Gotlieb
- •II. Геном вируса гриппа
- •III. Мутации, изменчивость, адаптация
- •1. Модификация вирусных гликопротеидов
- •2. Модификация вирусной оболочки
- •3„ Модификации с помощью протеолитических ферментов
- •1964) Или к гуанидвнгидрохлориду (David-West, 1973) явля
- •2. Фенотипы, относящиеся к нейраминидазе
- •3. Морфология вириона
- •1. Чувствительность к клетке-хозяину
- •2. Патогенность
- •3. Механизм рекомбинации
- •10% От выхода вируса при разрешающей температуре. Шля1
- •V!. Фенотипическое смешение и гетерозигозис
- •VII. Изучение функции генов с помощью ts-мутантов
- •VIII. Заключение
- •Репликация вируса гриппа
- •I. Введение
- •II. Адсорбция, проникновение, «раздевание» вируса
- •III. Транскрипция а. Последовательность синтеза рнк
- •2. Циклогексимид
- •3. Глюкозамин
- •IV. Синтез вирусных белков
- •2. Белок нуклеокапсида
- •3. Неструктурные белки
- •4. Мембранный м-белок
- •5. Гемагглютинин
- •VI. Синтез липидов
- •VII. Сборка (см. Также гл. 2)
- •IX. Неправильные формы размножения
- •Культивирование вирусов гриппа человека в лабораторных условиях, круг хозяев среди лабораторных животных и выделение вируса из клинического материала
- •I. Введение
- •II. Культивирование вирусов в лабораторных условиях
- •1. Продуктивная инфекция
- •2. Абортивная инфекция
- •3. Персистентная инфекция
- •4. Параметры инфекции
- •IV. Выделение вируса
- •Антигенная изменчивость вируса гриппа
- •I. Введение
- •II. Грипп в историческом аспекте (см. Также гл. 15)
- •III. Свойства генома вируса гриппа
- •IV. Субъединицы гемагглютинина
- •V. Механизм антигенного дрейфа
- •1955, 1956; Magill, 1955; Hamre et al., 1958). Эпидемиологиче
- •1956, 1957; Takatsy, Furesz, 1957), антигены постепенно за
- •VI. Механизм антигенных сдвигов (значительных антигенных изменении)
- •VII. Дополнительные доказательства,
- •2. Естественная передача вируса и селекция
- •3. Селекция и передача «нового» вируса гриппа в системе in vivo
- •1. Антигенные соотношения между вирусами гриппа человека, низших млекопитающих и птиц
- •2. Круг хозяев
- •Иммунология гриппа
- •I. Введение
- •II. Проявления иммунитета
- •1. Устойчивость к инфекции
- •2. Изменение заболевания
- •3. Передача вируса
- •2. Изменение заболевания
- •3. Передача вируса
- •4. Механизм действия антител к na
- •V. Влияние антигенного дрейфа на иммунитет
- •VII. «первородный антигенный грех»
- •VIII. Клеточный иммунитет и грипп
- •IX. Заключение
- •Грипп у человека
- •2. Инфекция, вызываемая вирусом гриппа а
- •3. Инфекция, вызываемая вирусом гриппа в
- •7. Изменения бактериальной флоры
- •8. Функция легких при неосложненном гриппе
- •9. Выделение больными вируса в окружающую среду
- •10. Интерферон
- •11. Продукция антител
- •1. Пневмония
- •2. Острые заболевания нижних дыхательных путей у детей
- •3. Обострение хронического бронхита
- •III. Экспериментальная гриппозная инфекция у человека
- •3. Продукция интерферона при заболевании
- •IV. Выводы и заключение
1. Число и функции полипептидов
Различные полипептиды, обнаруживаемые в вирионах гриппа, будут описаны здесь кратко в связи с тем, что их морфология и взаимосвязь в вирионе будут обсуждаться в разделе III настоящей главы. Кроме того, свойства некоторых из этих белков, в частности гематглютинина и нейраминидазы, будут детально обсуждены в последующих главах книги [синтез (см. гл. 8), химические, биологические (см. гл. 3) и иммунологические (см. гл. 10 и 12) свойства]. Хотя вирион гриппа и формируется путем отпочковывания от цито-плазматических мембран клетки-хозяина, хозяйские полипептиды не присутствуют в вирионе в качестве структурных белка различных клеточных культурах (Compans et al., 1970a; Schulze, 1970), а также отсутствие общих белков в вирусах гриппа и других оболочечных вирусах, выращенных «а клетках одного типа. Кроме того, все полипептиды, входящие и состав вириона гриппа, могут быть обнаружены в инфицированной клетке в процессе синтеза как новые белковые образования (Lazarowitz et al., 1971; Skehel, 1972; Klenk et al., 1972b; Compans, 1973a).
В связи с тем что три белка, входящих в состав вириона гриппа, а именно белок нуклеокапсида, гемагглютинин и нейраминидаза, можно идентифицировать иммунологически (см. гл. 10 и 12), начиная с 60-х годов, основное внимание было привлечено к исследованию именно этих белков. Ранние работы с использованием электрофореза также показали наличие трех основных полипептидов, которые были идентифицированы с этими тремя антигенами. Однако после введения в экспериментальные исследования электрофореза в полиакриламидном геле, обладающего высокой степенью разрешения белков, а также методов введения радиоактивных меток в аминокислоты и сахара (для идентификации белков и гликопротеидов) было обнаружено, что в вирионе гриппа присутствует по крайней мере семь структурных полипептидов с относительной молекулярной массой приблизительно от 25 000 до 94 000 (Compans et al., 1970a; Schulze, 1970). В настоящее время существует согласованное ;мнение о составе полипептидов в вирионах гриппа (Haslam et al., 1970a; Corn-pans et al., 1970a; Schulze, 1970; Skehel, Schild, 1971; Lazarowitz et al., 1971, 1973a; Klenk et al., 1972a). На 1 приведен электрофоретический профиль полипептидов вируса гриппа типа А (штамм WSN), выращенного на первичных клетках почки макаки резуса. В табл. 6 представлены данные о полипептидах вируса гриппа, существование которых в настоящее время твердо установлено, а также сведения об их функциональной роли и локализации в вирионе (если это известно). Все обозначения соответствуют принятым на конференции по гриппу, проходившей в 1971 г. в Мадисоне (США) (Kilbourne et al., 1972).
2. Полипептиды Р
Функции и точная локализация в вирионе самых больших белков с относительной молекулярной массой 81000—94 000, обозначаемых как Pi и Р2, до настоящего времени не установлены. Известно, однако, что эти белки являются внутренними компонентами вириона; они, по всей вероятности, ассоциированы с нуклеокапсидом и могут осуществлять РНК-транскриптазную активность вириона (Compans et al., 1970a; Schulze, 1970; Skehel, 1971; Klenk et al., 1972a; Bishop et al., 1972; Caliguiri, Compans, 1974).
3. Гемагглютинин
Самый большой гликопротеид — гемагглютинин, обозначаемый символом НА, с относительной молекулярной массой 75 000—80 000, является белком, осуществляющим адсорбцию вирионов на клеточных рецепторах. Он синтезируется как отдельный первичный продукт одного гена, но при определенных условиях может протеолитически расщепляться с образованием двух полипептидов: HAi и НА2 — с относительной молекулярной массой около 50 000 и 28 000 соответственно (Lazarowitz et al., 1971). Такое расщепление, степень которого может .варьировать в широких пределах, зависит от типа клетки-хозяина, штамма вируса и наличия или отсутствия плазминогена либо других протеолитических фер1ментов в среде культуры клеток или другой хозяйской системы, такой, например, как аллантоисная жидкость куриного эмбриона (Lazarowitz et al., 1971, 1973а, b; Rifkin et al., 1972; Klenk et al., 1972b; Skehel, 1972; Stanley et al., 1973). В куриных эмбрионах обычно происходит полное расщепление (Lazarowitz et al., 1973), что обусловило обнаружение двух полипептидов гемагглютинина в ранних работах (Laver, 1971; Stanley, Haslam, 1971), обычно называемых тяжелой и легкой цепью гемагглютинина и обозначаемых символами HAi и НА2. Эти две компоненты НА-белка удерживаются рядом друг с другом за счет существования между ними дисульфидных мостиков (Laver, 1971). Расщепление молекулы НА не является необходимым условием сборки вирусной частицы или наличия у нее гемагглютинирующей активности (Lazarowitz et al., 1963a; Stanley et al., 1973) и при некоторых условиях вирионы формируются вообще без расщепления молекул НА (Lazarowitz et al., 1973a, b; Choppin et al., 1975),. что указывает на несущественную роль этого этапа в процессе сборки. На 2 представлен электрофоретический профиль белков вируса гриппа штамма WSN, где расщепление полипептида НА не происходит при отсутствии сывороточного плазминогена, но имеет место в случае, когда этот фермент имеется в среде. Недавно было показано, что инфекционность вирионов гриппа (как типа А, так и типа В), в которых первоначально не было обнаружено расщепление молекул НА, может быть увеличена при расщеплении этих молекул с помощью трипсина (Choppin, Lazorowitz, неопубликованные данные; Klenk и Rott, персональное сообщение). Детальный механизм подобного роста инфекционности в настоящее время еще не установлен, однако при выяснении его должны быть, вероятно, учтены ранние этапы взаимодействия вируса с клеткой, не связанные с адсорбцией.
Как будет детально обсуждено в гл. 3, 10 и 12, гемагглютинин и нейраминидаза, выделенные из различных штаммов вируса гриппа, сильно отличаются по последовательности аминокислот и антигенным свойствам. Эти поверхностные гликопротеиды ответственны за штаммовую специфичность вирионов гриппа.