Вирус специфические белки это

Краткие сведения об открытии вирусов. Две формы существования вирусов: вирус покоящийся (вирусная частица) и внутриклеточный комплекс "вирус-клетка". Вирусы как болезнетворные агенты и как модели в молекулярно-биологических исследованиях. Связь вирусологии с другими биологическими науками.

Чистые вирусные препараты. Особенности химического состава вирусов (белки, нуклеиновые кислоты, липиды и углеводы в составе вирионов). Вирусы простые и сложные.

РНК или ДНК как генетический материал вируса. Особенности структуры РНК и ДНК вирусного происхождения. Общая классификация: двунитчатые ДНК и РНК, однонитчатые ДНК и РНК, кольцевые формы, сверхспирализация.

Особенности первичной структуры вирусных нуклеиновых кислот. Минорные основания. Ферменты при синтезе этих компонентов. Экстрасахарный компонент; глюкозилирование, метилирование.

Особенности структуры вирусных ДНК. Кольцевые перестановки и концевая избыточность в двуспиральных ДНК.

СТРУКТУРА ВИРУСНЫХ ЧАСТИЦ

Общие принципы структуры вирусов. Молекулярная организация вирионов простых вирусов. Спиральные вирусы (принципы спиральной симметрии, вирус табачной мозаики). Сферические вирусы, принципы икосаэдрической симметрии. Строение некоторых сложных вирусов (орто- и парамиксовирусы, рабдовирусы, ретровирусы, вирус вакцины, тогавирусы, бактериофаги).

ВЫРАЖЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ВИРУСА

Система "вирус-клетка". Две формы взаимодействия вируса с клеткой: продуктивная и интегративная. Общие представления о процессах трансляции информационных РНК, транскрипции ДНК и проблеме регуляции выражения генетической информации вирусов. Роль генома клетки.

Общая характеристика продуктивного типа инфекции

Выявление и идентификация вирусов. Особенности тестирования и количественного определения вирусов бактерий, растений и животных. Инфекционная единица. Физические частицы.

Цикл репродукции вируса. Опыт с одиночным циклом размножения (ОЦР). Анализ репродукции вируса методом "единичного взрыва". Этапы инфекционного процесса.

Первые фазы (инициация) вирусной инфекции

Пути проникновения вирусов в клетку. Адсорбция вируса клеткой. Понятие о вирусных и клеточных рецепторах; проникновение вируса в клетку, депротеинизация (модификация) вирусного генома.

Разнообразие способов проникновения вирусного генома в клетку хозяина в различных комбинациях "вирус-клетка": первые фазы инфекции при заражении бактериофагами, вирусами животных (пикорнавирусы, парамиксовирусы, вирусы группы оспы осповакцины), вирусами растений.

Биологическая специфичность вирусов; роль первых фаз инфекции в определении спектра хозяев вируса.

Синтез вирус-специфических белков

Вирус-специфические и вирус-индуцированные белки. Функции некоторых неструктурных вирус-специфических белков: РНК-полимераза, ДНК-полимераза, РНК-репликаза, РНК-транскриптаза, обратная транскриптаза; структурные белки. Основные схемы репликации вирусов при продуктивной инфекции. Общая схема репликации: 1. вирусов с позитивным РНК-геномом; 2. вирусов с негативным РНК-геномом; 3. вирусов с двуцепочечными РНК-геномами; 4. вирусов с двусмысленной (ambisense) РНК; 5. ретровирусов; 6. ретроидных вирусов; 7. вирусов с одноцепочечной ДНК; 8. вирусов с двуцепочечной ДНК.

а. РНК-содержащие вирусы

РНК-содержашие бактериофаги . Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Структура генома бактериофагов разных групп. Трансляция полицистронных РНК прокариот. Условно-летальные мутанты. Понятие об информационной супрессии. Комплементационный анализ мутантов. Фенотипическое проявление мутаций, функциональная роль вирус-специфических белков. Синтез и регуляция синтеза вирус-специфических белков in vitro и in vivo. Структурный белок как репрессор трансляции. Факторы, ответственные за регуляцию синтеза вирусных белков. Специфичность

РНК-репликазной реакции, строение РНК-репликазы бактериофага Qβ. Синтез вирусных РНК in vitro. Регуляция синтеза вирусных РНК. Связь процессов трансляции и транскрипции вирусной РНК.

Пикорнавирусы . Общая характеристика (биологические особенности, классификация). Локализация в цитоплазме клетки, ингибирование клеточных синтезов. Особенности структуры и трансляции мРНК эукариот. Особенности трансляции РНК пикорнавирусов: непрерывная трансляция с образованием белка предшественника, разрезаемого на активные вирус-специфические белки. Структура генома пикорнавируса и функции вирусных белков. Дефектные интерферирующие частицы.

Тогавирусы . Общая характеристика структуры и выражения генома. Вирус-специфические субгеномные информационные РНК.

Вирусы растений . Общая характеристика, условность выделения вирусов растений в отдельную группу. Информационные РНК вирусов растений. Вирусы содержащие РНК в виде непрерывной полинуклеотидной цепи. Структура генома ВТМ, функции вирусных белков. Вирусы с разделенным (фрагментированным) геномом.

Вирусы с двуцепочечным РНК-геномом . Общая характеристика генома и структура вирионов. Вирионная РНК-полимераза. Синтез и трансляция вирусных информационных РНК. Репликация двуцепочечных РНК и созревание вирионов.

Рабдовирусы . Структура вирионов. Вирионная РНК-полимераза. Синтез вирус-специфических информационных РНК и геномных РНК.

Парамиксовирусы . Структура и выражение генома.

Ортомиксовирусы . Структура вирионов; вирионные РНК. Функции вирионных и неструктурных белков. Синтез и структура информационных РНК, синтез геномных (-) РНК. Особенности вирусной РНК полимеразы ортомиксовирусов. Локализация синтеза вирусных мРНК и белков в зараженной клетке. Образование пандемических штаммов вируса гриппа.

Буньявирусы. аренавирусы . Структура и выражение генома вирусов с двусмысленными (ambisense) геномными РНК.

Ретровирусы . Структура и особенности репродукции. Вирионные ферменты. Принцип обратной транскрипции. Вирус-специфические РНК, синтез вирус-специфических белков. Онкогены.

б. ДНК-содержащие вирусы. Понятие о транскрипции вирусных ДНК. Регуляция белкового синтеза на уровне транскрипции.

Парвовирусы . Особенности структуры и репликации ДНК. Синтез мРНК.

Бактериофаги с одноцепочечной ДНК . Структура генома фага (φХ174, репликация ДНК, синтез информационных РНК.

Бактериофаги ТЗ. Т7. Т4 . Структура генома, синтез и регуляция синтеза мРНК. Репликация ДНК. Морфогенез ДНК-содержащих фагов.

Вирусы группы оспы-осповакцины . Транскрипция генома. Регуляция синтеза белков на уровне транскрипции и трансляции. Общая характеристика (биологические особенности, классификация).

Герпесвирусы . Структура и механизмы репликации ДНК. Синтез вирусспецифических мРНК, регуляция синтеза белков.

Паповавирусы . SV-40, структура генома, механизмы репликации, транскрипции, трансляции. Т-антиген, его регуляторная роль, альтернативный сплайсинг.

Аденовирусы . Структура генома, репликация. Ковалентно-связанный белок как затравочный механизм при репликации. Транскрипция, регуляция синтеза ранних и поздних мРНК.

в. Вирогения и умеренные вирусы. Общая характеристика взаимодействия с клеткой умеренных бактериофагов. Профаг. Репрессор, механизм его образования и действия. Синтез макромолекул в процессе лизогенизации. Индукция и вегетативное размножение умеренных бактериофагов. Трансдукция.

г. Вироиды. Структура генома и принципы репликации. Сателлитные РНК, вирусоиды.

д. Вирус гепатита дельта. Структура и выражение генома. Сходство и различие между вироидами, сателлитными РНК вирусов растений и РНК вируса гепатита дельта.

ж. Интерферон. Эффект интерференции между вирусами. Антивирусная активность интерферона. Механизм индукции интерферона. Механизм действия интерферона.

Данный теоретический курс не сопровождается практическими занятиями.

ЛИТЕРАТУРА

• Вирусология. Изд. Мир 1989.
• Молекулярная биология (структура и биосинтез нуклеиновых кислот). Высшая школа 1980.

• Лурия С., Дарнелл Дж. Общая вирусология. Изд. Мир 1970.
• Мэтьюз Р. Вирусы растений. Изд. Мир 1973.
• Агол В.И., Атабеков И.Г., Крылов В.Н., Тихоненко Т.И. Молекулярная биология вирусов. Изд. Наука 1971.

В составе всех вирусов обязательно присутствуют белки и одна из нуклеиновых аминокислот. У сложноорганизованных вирусов есть также липиды, углеводы и другие соединения. Белки составляют от 49 до 89 % по массе, нуклеиновые кислоты – от 3 до 40 %. Нуклеиновая кислота и небольшое количество белка сосредоточены в центре вириона, большая часть белка – в капсиде. В состав белков входят те же аминокислоты, что и в состав остальных кислот, и построены они по тому же принципу. Белки вирусов выполняют различные функции. Они могут находиться на поверхности вириона, выполняя функцию рецепторов к чувствительным клеткам. Кроме того, капсид всех вирусов состоит из белков, выполняющих структурную функцию. Наконец, репликация вирусной нуклеиновой кислоты невозможна без участия белков - ферментов. Молекулярная масса вирусных белков варьирует в пределах от 10 · 103 до 15 · 104 Д. Учитывая разнообразие вирусных белков, их принято разделять на две группы: структурные и неструктурные (функциональные). Структурными белками являются все те белки, которые входят в состав капсида и поэтому придают вирусу определенную форму. Количество структурных белков у разных вирусов различно, что зависит от степени организации и размеров вируса. Неструктурными белками являются все те белки, которые участвуют в процессе репродукции вирусов. Это главным образом ферменты, регулирующие репродукцию, а также их предшественники.

Основная часть полипептидов является вирусоспецифическими белками (синтезированы по программе генома вируса). Их можно разделить на классы:

Снаружи вириона обычно располагаются высокомолекулярные белки, внутри – низкомолекулярные, тесно связанные с нуклеиновой кислотой. Основная роль наружных белков – защита нуклеиновой кислоты. Функции вирусных белков следующие:

1) защитная – защищает нуклеиновую кислоту от воздействия внешней среды;

2) адресная – белки имеют рецепторы определенной чувствительной клетки; 3) белки вирусов облегчают проникновение вируса в клетку.

Ферменты. В составе вириона присутствуют ферменты:

а) кодируемые вирусом;

б) индуцируемые вирусом.

Ген, кодирующий определенный фермент, входит в состав нуклеиновой кислоты вируса, а ген индуцируемых ферментов входит в состав клеточной ДНК. Другими словами, кодируемые вирусом ферменты – это все те ферменты, которые синтезированы по программе вирусного генома. Индуцируемые вирусом ферменты представляют собой ферменты клетки, переподчиненные вирусом для его собственной репродукции.

В зависимости от стадии развития ферменты делятся на следующие группы:

1) ферменты внутриклеточной формы вируса. Это ферменты, которые синтезируются на вирусной нуклеиновой кислоте только внутри пораженной клетки;

2) ферменты внеклеточной формы вируса. К ним относятся транскриптаза (РНК-полимераза), обратная транскриптаза (ревертаза) – все они заключены в состав вириона.

Липиды и углеводы, минеральные элементы, входящие в состав вирионов

Простые (безоболочечные) вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и белка и представляют собой нуклеопротеиды или нуклеокапсиды. Сложные (оболочечные) вирусы кроме нуклеиновой кислоты и белка содержат также липиды и углеводы.

Нуклеиновые кислоты

Два типа нуклеиновых кислот – ДНК и РНК. Их структура относительно однообразна: ДНК представляет собой двуспиральную молекулу, РНК – односпиральную молекулу. Функция ДНК заключается в хранении и репликации наследственной информации, таким образом, она является клеточным геномом. РНК представлена в клетке в трех формах: информационной (иРНК), рибосомальной (рРНК), и транспортной (тРНК). Каждая из них выполняет определенную функцию: иРНК образуется в результате транскрипции генома и передает информацию с генома на белок, синтезирующий аппарат клетки, рРНК является структурным компонентом рибосом, тРНК доставляет аминокислоты белок-синтезирующему аппарату клетки.

В отличии от клетки вирусы содержат один тип нуклеиновой кислоты – или ДНК или РНК. Каждая из них выполняет функцию вирусного генома. Структура нуклеиновых кислот у разных вирусов весьма разнообразная. По количеству цепей они бывают одно- и двуспиральными, по форме – линейными и кольцевыми (циркулярными), а также непрерывными и фрагментированными

Белки.

Белки являются основными компонентами вирионов и состаяляют от 57 до 90% массы вириона. По аминокислотному составу вирусные белки принципиально не отличаются от состава белков животных.

В геноме вирусов кодируются две группы белков: структурные, которые входят в состав вирионов потомства, и неструктурные, участвующие в репродукции вируса на разных этапах, но не входящие в состав вирионов.

Структурные белки в составе вириона варьируют в широких пределах, что зависит от сложности организации вириона. Простые вирусы 3-4 белка, сложные более 30. Среди структурных белков – капсидные и пепломеры. Капсидные формируют капсид, окружающий нуклеиновую кислоту, геномные белки и ферменты. Пепломеры – белки суперкапсидной оболочки, называемой пеплос. Простые вирусы содержат только капсидные белки, а сложные капсидные и пепломеры. Белки в составе вирусного капсида называются капсомерами, основная функция – защита вирусного генома от неблагоприятных воздействий.

Суперкапсидные белки (пепломеры) находятся в липопротеидной оболочке сложных вирусов. Они либо пронизывают липидный бислой вириона, либо не доходят до его внутренней поверхности. Они гликопротеиды, т.е. к молекуле белка в определенных местах прикреплены углеводные цепи. Убольшинства сложных вирусов гликопротеиды формируют на поверхности вириона выступы – шипы длиной 7-10 нм.

Неструктурные белки менее изучены.К ним относятся: предшественники вирусных белков, которые существуют в зараженной клетке очень непродолжительное время, а затем нарезаются; ферменты синтеза РНК и ДНК – полимеразы; регуляторы стадий репродукции вирусов; ферменты, модифицирующие вирусные белки – протеиназы и протеинкеназы.

Липиды и углеводы. В состав вирионов всех сложных(оболочечных) вирусов позвоночных кроме нуклеиновой кислоты и белка входят липиды и углеводы.

50-60% фосфолипиды, 20-30% - холестерин. Липиды обнаруживаются только в суперкапсидной оболочкевирионов и имеют клеточное происхождение. Это связанно с тем, что оболочечные вирусы формируются путем почкования на плазматической мембране клеток. Поэтому суперкапсидная оболочка вирионов представляет собой мембрану клетки-хозяина,модифицированную за счет встроенных в нее вирусных белков – пепломеров. В вирионах в основном обнаруживают фруктозу, сахарозу, галактозу, глюкозамин. Углеводы являются каркасом для локальных участков гликопротеидов, обеспечивают сохранение конформации белковых молекул и защищают от действия протеаз.

Компоненты клетки-хозяина. В составе вирионов могут обнаруживаться некоторые компоненты клеток-хозяина. Это могут быть белки или цельные клеточные структуры. Например, в составе некоторых оболочечных вирусов находится белок цитоскелета, рибосомы, клеточные гистоны

БЕЛКИ

Структура и молекулярная масса РНК-геномов вирусов животных

Таблица 4.

В зараженной клетке вирусный геном кодирует синтез двух групп белков: 1) структурных, которые входят в со­став вирусных частиц потомства, и 2) неструктурных, которые обслуживают процесс внутриклеточной репродукции вируса на разных его этапах, но в состав вирусных частиц не входят.

Количество структурных белков в составе вирусной частицы варьирует в широких пределах в зависимости от сложности организации вириона. Наибо­лее просто организованный вирус табачной мозаики со­держит всего один небольшой белок с молекулярной массой 17-18·10 3 , некоторые фаги содержат 2-3 белка, просто организованные вирусы животных — 3-4 белка. Сложно устроенные вирусы, такие как вирусы оспы, содержат более 30 структурных белков.

Структурные белки делятся на 2 группы:

1) капсидные белки, образующие капсид, т. е. футляр для нуклеиновой кислоты вируса (от лат. capsa — вме­стилище), и входящие в состав капсида геномные белки и ферменты;

2) суперкапсидные белки, входящие в состав суперкапсида, т. е. наружной вирусной оболочки.

Просто организованные вирусы, представляющие собой нуклеокапсид, содержат только капсидные белки. Сложно организованные вирусы содержат капсидные и суперкап­сидные белки.

Капсидные белки. Первоначальное представление о том, что капсидные белки являются всего лишь инерт­ной оболочкой для вирусной нуклеиновой кислоты, сложи­лось на основании изучения наиболее просто организо­ванного вируса табачной мозаики, частица которого со­стоит из одной молекулы РНК и одного типа белка, образующего чехол для РНК.

У ряда сложно организованных вирусов в составе кап­сида имеются ферменты, осуществляющие транскрипцию и репликацию вирусного генома — РНК и ДНК (РНК и ДНК-полимеразы), а также ферменты, модифицирую­щие концы иРНК. Если ферменты и геномные белки представлены единичными молекулами, то капсидные бел­ки представлены множественными молекулами. Эти белки и формируют капсидную оболочку, в которую у сложно организованных вирусов вставлены молекулы белков с дру­гими функциями.

Основным принципом строения капсидной оболочки вирусов является принцип субъединичности, т. е. построе­ние капсидной оболочки из субъединиц — капсомеров, обра­зованных идентичными полипептидными цепями. Правильно построенные белковые субъединицы — капсомеры возникают благодаря способности вирусных капсидных белков к самосборке. Самосборка объясняется тем, что упорядоченная структура — капсид имеет наименьшую свободную энергию по сравнению с неупорядоченными белковыми молекулами. Сборка капсидной оболочки из субъединиц запрограммирована в первичной структуре белка и происходит самопроизвольно или при взаимодействии с нуклеиновой кислотой.

Принцип субъединичности в строении вирусного капси­да является универсальным свойством капсидных белков и имеет огромное значение для вирусов. Благодаря этому свойству достигается огромная экономия генетического материала. Если бы капсидная оболочка была построена из разных белков, то на кодирование ее потребовалась бы основная часть генетической информации, заложенной в вирусном геноме. В действительности на кодирование, например, одной полипептидной цепи вируса табачной мозаики, расходуется менее 10 % генома. Далее, в меха­низме самосборки заложена возможность контроля за полноценностью вирусных полипептидов: дефектные и чу­жеродные полипептидные цепи при таком способе сборки вирионов будут автоматически отбрасываться.

Описанная способность к самосборке в пробирке и в зараженной клетке характерна только для простых виру­сов. Сборка сложно организованных вирусов является го­раздо более сложным многоступенчатым процессом, хотя отдельные ее этапы, например формирование капсидов и нуклеокапсидов, также основаны на самосборке.

Суперкапсидные белки. Гликопротеиды. Суперкапсидные белки, или пепломеры, располагаются в липопротеидной оболочке (суперкапсиде или пеплосе) сложно устроенных вирусов. Они либо пронизывают насквозь липидный бислой как, например, гликопротеиды альфа-вирусов (вируса леса Семлики), либо не доходят до внутренней поверхности. Эти белки являются типичны­ми внутримембранными белками и имеют много общего с клеточными мембранными белками. Как и последние, суперкапсидные белки обычно гликозилированы. Углевод­ные цепочки прикреплены к молекуле полипептида в опре­деленных участках. Гликозилирование осуществляют кле­точные ферменты, поэтому один и тот же вирус, проду­цируемый разными видами клеток, может иметь разные углеводные остатки: может варьировать как состав угле­водов, так и длина углеводной цепочки и место прикреп­ления ее к полипептидному ocтoвy.

Гликопротеиды являются амфипатическими молекула­ми: они состоят из наружной, гидрофильной части, кото­рая содержит на конце аминогруппу (N-конец), и погру­женной в липидный бислой, гидрофобной части, которая содержит на погруженном конце гидроксильную группу

Основной функцией гликопротеидов является взаимо­действие со специфическими рецепторами клеточной поверхности. Благодаря этим белкам осуществляется рас­познавание специфических клеточных рецепторов и прикрепление к ним вирусной частицы, т.е. адсорбция вируса на клетке. Поэтому гликопротеиды, выполняющие эту функцию, называют вирусными прикрепительными белка­ми.

Другой функцией гликопротеидов является участие в слиянии вирусной и клеточной мембран, т.е. в событии, ведущем к проникновению вирусных частиц в клетку. Ви­русные белки слияния ответственны за такие процессы, как гемолиз и слияние плазматических мембран соседних кле­ток, приводящие к образованию гигантских клеток, синцитиев и симпластов.

Просто организованные вирусы животных содержат прикрепительные белки в составе капсида. У сложно организованных вирусов эти белки входят в состав суперкапсида и представлены множественными молекулами.

Неструктурные белки изучены гораздо хуже, чем структурные, поскольку их выделяют не из очищенных препаратов вирусов, а из зараженных клеток, и возникают трудности в их идентификации и очи­стке от клеточных белков.

К неструктурным белкам относятся:

1) предшественники вирусных белков, которые отлича­ются от других неструктурных белков нестабильностью в зараженной клетке в результате быстрого нарезания на структурные белки;

2) ферменты синтеза РНК и ДНК (РНК и ДНК-полимеразы), обеспечивающие транскрипцию и реплика­цию вирусного генома;

4) ферменты, модифицирующие вирусные белки, на­пример протеиназы и протеинкиназы.

Однако многие неструктурные белки при ряде вирус­ных инфекций еще не идентифицированы и функции их не определены.

Типы структурных и неструктурных белков просто и сложно устроенных вирусов и их функции показаны на схеме 1.

Почему дети болеют меньше? Формируется ли иммунитет к коронавирусу? Главный инфекционист Минздрава Елена Малинникова ответила на вопросы, которые больше всего волнуют читателей.

— Насколько устойчив новый коронавирус во внешней среде?

— Устойчивость вируса оценивается. При передаче от человека к человеку любой вирус может приобретать активность или угасать. В принципе, по своей структуре новый коронавирус не очень устойчив, он сохраняется в окружающей среде в условиях от 7 до 7,5 PH. Если среда чуть кислее или чуть щелочнее, он не будет сохраняться. Плюс вирус прекрасно уничтожается дезсредствами. Через 10 мин его убивает ультрафиолетовое облучение. Но остается достаточно серьезная проблема в том, что вирус может хорошо сохраняться на поверхностях, если, скажем, это бумага, картон, пластик. Сколько времени он сохраняется? По разным данным, до 7-9 или 12 часов. Но это только при определенной температуре и влажности.

— Точно ли дети меньше болеют?

— Вирусы, которые вызывают ОРВИ, имеют определенную специфику. Попадая в организм человека, они не могут просто так поражать какие-то клетки. Коронавирусы, как и вирусы гриппа, поражают исключительно клетки эпителия верхних дыхательных путей, легких, кишечника, которые имеют к ним особые рецепторы. И это свойство вирус и приобрел, когда появился в человеческой популяции, преодолев межвидовой барьер.

Сейчас трудно сказать, сколько животных прошел вирус до человека. Но преодолеть межвидовой барьер вирусу очень сложно. Это долгий процесс — найти ту клеточку, куда он может прикрепиться у человека. Скорее всего, эта инфекция начала циркулировать в КНР не в декабре 2019 года. А вирус появился чуть раньше. И только в декабре китайские коллеги заявили о первом 41 больном. А с 13 января он стал циркулировать за территорией КНР.

Однако постоянно появляются новые данные о возможностях вируса. Поначалу считалось, что вирус передается только от одного человека к другому, а от него дальше, к третьему, четвертому пятому, — нет. Сейчас это тоже проверяется. Важно понимать: когда вирус находит свою популяцию, где он будет циркулировать, вирулентность, то есть токсичность, заразность его падает. Так что новый коронавирус просто занял свою нишу среди других вирусов, циркулирующих в человеческой популяции. Вообще же более 200 вирусов вызывают ОРВИ.

— Насколько эффективен карантин? Некоторые говорят, что он бесполезен.

— Наша задача — не допустить тяжелых и летальных исходов от инфекции. Для этого необходимо, чтобы люди из группы риска, которые дают такие тяжелые реакции, не имели тесного контакта с людьми, которые способны перенести инфекцию на ногах либо не болеть вообще. Задача карантина — разобщение. Это на сегодня лучшее средство профилактики. Если мы не будем распространять инфекцию в популяции, заболеваемость пойдет не по критической линии, а плавно охватит определенный контингент населения, плавно иммунизирует популяцию. Да, потом мы будем встречаться с этой инфекцией. Но будет ли вирус так активен, как его брат SARS или как MERS, которые мы периодически диагностируем, но немного? И насколько он останется активным на следующий сезон? Пока вопросы остаются.

Мы никогда не заражаемся одним вирусом. Мы заражаемся облаком разнообразных вирусов. Как они себя поведут, зависит от организма. Зависит и от того, какое количество вируса попало в организм. Рискуют больше всего пожилые люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями и дыхательными.

— Формируется ли иммунитет к коронавирусу?

— Это называется проэпидемичивание населения. Когда появились первые выздоровевшие, стали говорить, что иммунитет после перенесенной инфекции нестоек. Сейчас мы наблюдаем циркуляцию двух вариантов вируса — S-варианта и L-варианта. Возможно, они не дают перекрестного иммунитета. Когда закончится эпидемия, вирус пройдет через человеческую популяцию, мы сможем сказать, насколько он формирует ответ иммунитета, а также уточнить показатели летальности. Сейчас смертность в среднем 3,9%, а среди пожилых достигает 20%.

В Китае эпидемия продлилась примерно сто дней. Но этот прогноз нельзя распространять на другие страны. Вообще мы не может сказать, как быстро распространяется инфекция. Те беспрецедентные меры профилактики, которые применили в КНР, не дали понимания, как эпидемия могла бы развиваться в обычных условиях. И как неожиданно инфекция стала развиваться в индустриально развитых странах. Мы не видим развития инфекции в странах, где даже, условно, хлорирование воды не практикуется. У нас в советские годы была система тотального противоэпидемического контроля. В Италии такого тотального контроля нет. Плюс туда стекается много туристических путей. Все это сыграло роль в росте заболеваемости. Но это все предварительные выводы. Многие иностранные коллеги хотят, чтобы мы поделились опытом, как мы справляемся с этой инфекцией.

— Раньше диагноз ставили после третьего теста на вирус. Сейчас говорят, что достаточно одной.

Вторым существенным компонентом вирусной частицы являются белки. Принято различать структурные и неструктурные белки. К первым относятся белки, которые входят в состав вириона и участвуют в формировании основных компонентов вирусной частицы. Неструктурными называются вирусные белки, которые принимают участие в процессах репродукции вирусов внутри инфицированной клетки и, как правило, отсутствуют в составе вирионов . Основываясь на топографии полипептидов в структуре вириона, различают капсидные белки, которые находятся и участвуют в формировании вирусного капсида , и суперкапсидные белки, которые входят в состав вирусных оболочек.

Набор капсидных белков различен у сложных и простых вирусов. Это обусловлено тем, что у сложных вирусов рецепторные белки расположены в оболочке вируса, а у простых - в составе капсида. Среди капсидных белков выделяется группа полипептидов, образующих комплекс с вирусными нуклеиновыми кислотами . Эти белки получили название нуклеокапсидных, или NС-белков . Как правило, это небольшие по размеру белки 5-15 кДа, имеющие высокий положительный заряд и часто содержащие специальные последовательности для взаимодействия с нуклеиновыми кислотами.

Следующая группа белков - это собственно капсидные или сердцевинные белки, которые выполняют роль защиты ("футляра") для комплексов нуклеиновая кислота-нуклеокапсидный белок и формируют основную структуру капсида. Это среднего размера белки с молекулярной массой 15-40 кДа. Характерным в их строении является наличие высокого процента бета-слоев, которые формируют многослойные складчатые структуры. У простых вирусов в составе капсида также находятся поверхностные или рецепторные белки.

Для рецепторных белков характерны доменная структурная организация и наличие многочисленных остатков аминосахаров, ковалентно связанных с остатками аспарагина ( N-гликозилирование ) или оксосодержащих аминокислот ( O-гликозилирование ) в так называемых участках гликозилирования. Основная роль этих белков состоит в специфическом рецепторном взаимодействии с клетками-мишенями, чем, собственно, и достигается уровень специфичности вирусов по отношению к разным клеткам, органам, тканям и видам биологических объектов. Эти белки склонны к формированию сложных субъединичных комплексов, которые формируют различного рода выросты, шипы на поверхности вириона и тем самым обеспечивают существенное увеличение эффективного радиуса вирусной частицы. Размеры шипов могут достигать 7-10 нм.

Вторая функция поверхностных белков - это обеспечение внедрения вирусного генетического материала ( интернализация ) в клетки-мишени после их узнавания за счет рецепторного взаимодействия. В составе капсида также можно обнаружить вирусспецифические ферменты, которые принимают участие в процессах транскрипции, репликации вирусного генома, а также белки, определяющие топографию мест репликации и транскрипции вируса в клетках - "пилотные" белки (от англ. pilot proteins).

У сложных вирусов все поверхностные белки перенесены из капсида в суперкапсид (оболочку) вируса. В связи с этим они получили название суперкапсидных белков. Среди суперкапсидных белков выделяют три основные полипротеина. Это наружный белок, который выполняет функции рецепторного белка, мембранный белок, который обеспечивает интернализацию вируса, и матриксный белок, выполняющий структурные функции и выстилающий внутреннюю поверхность мембраны. Нередко функции наружного и мембранного белков объединены в пределах одного белка. Функции наружного белка могут выполнять сложные белковые комплексы, образованные из нескольких субъединиц. В некоторых случаях для интернализации вируса необходима ферментативная активность, в связи с чем среди мембранных белков могут находиться вирусспецифические ферменты.

Помимо вирусспецифических в составе вирионов обнаруживают клеточные белки. В первую очередь это белки, связанные с клеточными мембранами (рецепторы, иммунологические маркеры, белки главного комплекса гистосовместимости и т.д.). Ряд вирусов содержит рибосомные белки в составе захваченных рибосом . Некоторые ДНК-содержащие вирусы включают гистоны в ассоциации с вирионной ДНК. В составе вирионов сложных вирусов можно обнаружить элементы цитоскелета клетки. Подчас обнаружение клеточных белков связано со случайным захватом этих белков в процессе сборки вирионов. Однако в некоторых случаях эти белки выполняют важные для вируса функции. Например, клеточный белок циклофилин A составляет более 30% всех белков вириона ВИЧ-1 . Сборка вирионов в отсутствие этого белка приводит к появлению неинфекционных вирусных частиц.