Аденовирус Без Оболочки‑ Состоящий Из 252 Капсомеров С Адсорбирующими Волокнами Аденовирус ‑ это вирус без оболочки, имеющий белковый капсид с характерными волокнами, которые обеспечивают адсорбцию на эпителиальных клетках. Частица содержит около 1500 белковых субъединиц, объединенных в 252 капсомера: 12 пентонов и 240 гексонов. Несмотря на то, что это “простой” капсид, триангуляционный номер равен 25, что отражает объемную, сложную архитектуру.
Семь Капсидных Белков, Организованных В Гексоны, Пентоны И Тримерные Волокна Основные капсидные белки включают белки II, образующие гексоны, III, образующие пентоны, IIIa в периферических положениях и IV в качестве тримерного волокна. Второстепенные капсидные белки VI, VIII и IX ассоциируются с гексонами, окружающими пентоны. Вместе семь белков (II, III, IIIa, IV, VI, VIII, IX) образуют капсид аденовируса и его шипы.
Архитектура Ядра: V Выравнивает Капсид, VII Нейтрализует ДНК, TP Перекрывает 5'-Концы Белок V выстилает внутреннюю поверхность капсида, отделяя оболочку от белковой сердцевины, не контактируя с ДНК. Белок VII связывает геном и нейтрализует его отрицательный заряд, заменяя клеточные гистоны в упаковке гораздо большего по размеру (~40 т.п.н.) генома. Белок 10 является второстепенным компонентом, связанным с ДНК. Терминальный белок (TP) ковалентно присоединен к обоим 5'-концам дуплексного генома и необходим для репликации.
Проникновение Через Эндоцитоз И Постепенное Раскрытие По Направлению К Ядру Волокна взаимодействуют с клеточными рецепторами, запуская эндоцитоз и доставку вириона в эндосомы. При транспортировке к ядру процесс снятия оболочки происходит поэтапно: волокна отделяются раньше, пентоновое основание выводится позже, а геном остается связанным с гексоном и белками ядра. В конечном счете вирусная ДНК достигает ядра, где она освобождается от вирусных белков для транскрипции.
24‑Часовой Литический Цикл С Ранней И Поздней Фазами, Управляемый Клеточным RNAP II Литический цикл длится примерно 24 часа, при этом ранняя фаза длится 6-8 часов, за которой следует поздняя фаза. Ранняя транскрипция продуцирует неструктурные регуляторные белки и подразделяется на немедленную‑раннюю, отсроченную‑раннюю и медленно‑раннюю волны. Как ранняя, так и поздняя транскрипция полностью зависит от клеточной ДНК‑зависимой РНК-полимеразы II.
Ранняя Транскрипция С Обеих Цепей ДНК С Использованием Нескольких Промоторов И Сплайсинга Аденовирусная ДНК транскрибируется с обеих цепей, что обеспечивает максимальную плотность кодирования: R-цепь генерирует транскрипты в одном направлении, а L-цепь - в противоположном. Множество промоторов запускаются из удаленных друг от друга участков, что позволяет гибко контролировать экспрессию ранних генов. Оборудование для сплайсинга хоста обрабатывает первичные транскрипты, которые экспортируются для перевода.
E1A/E1B Управляют Организмом, Блокируют Апоптоз И Обладают Онкогенным Потенциалом Область E1A кодирует две многофункциональные формы, которые регулируют транскрипцию реплицирующихся клеточных и вирусных генов посредством взаимодействия с многочисленными факторами транскрипции. E1B продуцирует белки массой 55 кДа и 19 кДа, которые управляют прогрессированием клеточного цикла и подавляют апоптоз. E1A и E1B являются истинными вирусными онкогенами, которые опосредуют трансформацию в непермиссивных клетках животных.
E2 Кодирует DBP, ДНК-Полимеразу И Предшественник TP; E3/E4 Настраивают Иммунитет И Процессинг РНК E2A кодирует вирусспецифичный ДНК‑связывающий белок (DBP), функционально аналогичный клеточному SSB. E2B кодирует вирусную ДНК-полимеразу и конечный белок-предшественник, первоначально синтезируемый при ~80 кДа и перерабатываемый до ~55 кДа в процессе созревания вириона. Продукты E3 локализуются на поверхности инфицированных клеток для защиты от лимфоцитов, в то время как белки E4 влияют на сплайсинг и ядерный экспорт вирусных мРНК. Белки замедленного действия, в том числе 9 и 4A, активируют позднюю транскрипцию.
Репликация Смещенной ДНК Инициируется при Инвертированных Концевых Повторах Без Фрагментов Оказаки Репликация ДНК происходит в ядре и требует, чтобы клетка находилась в S-фазе. Инвертированные концевые повторы по 100-200 нуклеотидов на каждом конце генома включают механизм замещения, при котором обе цепи синтезируются непрерывно, без фрагментов Оказаки. Структуры попрошайничества, образованные повторами, могут служить платформами для инициации.
Синтез Белка С Использованием TP‑dCMP, Стабилизированного Вирусными И Ядерными Факторами, Заканчивается Выделением Для инициации используется белковый праймер: концевой белок, ковалентно связанный с помощью серина с dCMP, образуя нуклеотид‑белковое ядро. Вирусная ДНК‑полимераза, ДНК-связывающий белок, концевой белок и клеточные ядерные факторы, такие как NF1 и NM2, образуют стабильный инициирующий комплекс. Активность геликазы в этой системе не требуется. Репликация завершается выделением, когда комплекс отключается в конце шаблона.
Переключение На Основной Поздний Промотор Приводит К Сплайсированию Позднего Транскриптома Из Одной Цепи После репликации генома транскрипция переключается на основной поздний промотор на R-цепи. E1A, активаторы замедленного действия (9 и 4A) и белок массой 52/55 кДа способствуют этому переходу. Генерируется длинный первичный транскрипт (~2400 нтл), который затем преобразуется путем альтернативного сплайсинга и полиаденилирования в поздний набор мРНК.
Поздние Участки L1–L5 Кодируют Структурные Белки, Протеазу И Усилитель Экспорта 100 Тыс. мРНК Поздние транскрипционные единицы кодируют структурные и сборочные белки. L1 продуцирует IIIa и фактор 52/55 кДа; L2 продуцирует V, VII, основание пентона III и 10; L3 кодирует гексон II, связанный с гексоном VI и вирусспецифическую протеазу с массой 32 кДа. L4 содержит минорный капсидный белок VIII и регулятор 100K, который усиливает транспорт вирусной мРНК. L5 кодирует тримерное волокно.
Сборка Ядра Следует За Образованием Цитоплазматического Капсомера, С Созреванием И Литическим Высвобождением Гексоны и пентоны собираются в цитоплазме в виде капсомеров и транспортируются в ядро для создания вириона. ДНК упаковывается в еще не полностью сформированные капсиды, после чего проходят этапы созревания, включающие обработку концевого белка и расщепление под действием протеазы. Потомство образуется преимущественно в результате лизиса клеток. Избыток структурных белков часто накапливается в виде пустых капсидов и телец включения.
Стратегия Аденовируса: Увеличение Размера Генома, Ферменты Репликации Вируса, Использование Механизмов Организма‑Хозяина И Неинтегративный Лизис. Аденовирусы обладают более крупными геномами и кодируют свою собственную ДНК‑полимеразу, ДНК‑связывающий белок и факторы упаковки ДНК, одновременно используя РНК-полимеразу II хозяина, сплайсинг и ядерные кофакторы. В отличие от ретровирусов, интеграция не требуется для литического цикла, однако в неблагоприятных условиях трансформация часто включает встраивание только онкогенных сегментов, таких как E1A/E1B. Эти вирусные онкогены не имеют клеточных гомологов.
Вирусы Герпеса: Распространенные, Действующие На Протяжении Всей Жизни, Поддающиеся Лекарственному Лечению И Связанные С Раком Человека Герпесвирусы образуют большое семейство, включающее примерно 80 вирусов животных, восемь из которых являются патогенами человека с почти универсальной серопревалентностью и персистенцией в течение всей жизни. Их размеры и богатый набор вирусспецифических ферментов обеспечивают успех таких противогерпетических препаратов, как ацикловир. Онкогенные ассоциации включают вирус Эпштейна–Барр с лимфомой Беркитта и вирус герпеса человека 8 с саркомой Капоши. Интеграция в определенных участках хромосом может нарушать целостность генома и запускать онкогенные механизмы, часто посредством ранней экспрессии белка.
Покрытые Оболочкой Вирионы С Более Чем20 Пепломерами, Покровным Слоем И Большим Линейным Геномом дцДНК Это вирионы с оболочкой диаметром 180-200 нм, мембраны которых содержат более 20 различных типов гликопротеинов, известных как пепломеры. Под мембраной находится икосаэдрический нуклеокапсид и защитный слой между капсидом и оболочкой. Линейный двухцепочечный ДНК‑геном имеет длину около 120-300 т.п.н. и содержит концевые повторы. Нуклеокапсид может располагаться как по центру, так и децентрализованно внутри частицы.
Оболочка Обеспечивает Ранний Контроль; В Капсиде Используется VP5/VP26 С икосаэдрической симметрией T=16 Белки оболочки доставляются в цитоплазму и ядро, чтобы модулировать работу клетки-хозяина, ингибировать синтез макромолекул и инициировать вирусную транскрипцию, и в настоящее время считается, что часть слоя вблизи капсида структурно упорядочена. Капсид состоит из пентонов, образованных VP5, и гексонов, построенных в виде димеров VP5/VP26. Икосаэдрическая симметрия описывается числом триангуляции, равным 16.
Каскад Альфа‑Бета‑Гамма Генов Продуцирует Ферменты И Структурные Компоненты; При Репликации Образуются Конкатенаторы Гены вируса герпеса делятся на альфа‑ (немедленный-ранний), бета- (ранний) и гамма- (поздний) классы. Альфа-белки модулируют иммунный ответ и запускают бета-транскрипцию. Бета‑белки включают ДНК-полимеразу, ДНК-связывающие белки, геликазу, рибонуклеотидредуктазу и другие факторы репликации. Гамма‑белки образуют структурные компоненты и оболочку, а при репликации ДНК образуются конкатенаторы "голова к хвосту", которые расщепляются в геномах во время ядерной упаковки.
Литическая Программа Использует VP16 Для Перенаправления RNAP II, Упаковывает Геномы В Ядра И Требует VP16 Для Потомства Литический цикл начинается с адсорбции с помощью множества пепломеров и слияния мембран, что оставляет отпечаток гликопротеина на поверхности организма-хозяина. Снятие покрытия и ядерный импорт обеспечивают доставку ДНК вместе с VP16, который связывает и модифицирует клеточную РНК-полимеразу II таким образом, что она транскрибирует вирусные гены. Альфа‑бета‑каскад приводит к репликации ДНК, после чего гамма-транскрипты направляют выработку белков капсида, оболочки и покровного слоя; ранние транскрипты не блокируются резко. Сборка происходит в ядре, обволакивание происходит во внутренних мембранах, высвобождение часто следует за лизисом, и VP16 должен быть включен в вирионы потомства. Кодируются две различные группы истинных вирусных онкогенов, в частности семейства генов, такие как EBNA и LMP.