Первый этап взаимодействия вируса с клеткой — адсорбция вируса на клеточной поверхности, инициирует цепь динамических событий, конечной целью которых является проникновение вируса в клетку.
Специфическое сродство вирусов к клеткам и тканям определяется присутствием на клеточной поверхности мембранных молекул, называемых рецепторами и способных связываться с вирусными поверхностными образованиями, называемыми антирецепторами.
Вирусные антирецепторы — это белки и гликопротеины, их также называют прикрепительными белками. Часто (но не всегда) прикрепительные белки образуют выступы на поверхности вириона (шипы, пепломеры), однако собственно антирецептор (функциональная часть молекулы прикрепительного белка), как правило, экранирован от случайных взаимодействий и находится в углублении. В качестве примеров прикрепительных белков вирусов человека и животных, выступающих над поверхностью вириона, могут быть приведены гемагглютинин вируса гриппа, VP4 ротавируса, σ1 реовирусов, фимбрии аденовирусов. Специфическими прикрепительными структурами являются фибриллы бактериофагов. У энтеровирусов антирецептор находится на дне так называемых каньонов — углублений на поверхности капсида.
Эволюция не создала для вирусов особых мембранных структур, обеспечивающих проникновение вирусов в клетку. Вирусы используют клеточные рецепторы, уже существующие для проникновения в клетку жизненно-важных факторов — питательных веществ, факторов роста, гормонов и т. д. Химическая природа клеточных рецепторов многообразна и до конца не изучена. Для разных вирусов это разные мембранные молекулы.
Так, для ряда вирусов рецепторами являются мембранные молекулы интегринового суперсемейства. Для вирусов Коксаки A — αβ интегрин, для вирусов Коксаки B — αβ интегрин, для ротавирусов — αβ интегрин.
Интегрины — молекулы адгезии, экспрессируемые на поверхности клеток и связанные с цитоскелетом. Являются гетеродимерами (состоят из двух цепей — α и β). Идентифицировано около 20 членов этого суперсемейства, которые образуются за счет различных комбинаций α- и β-цепей. Во многих случаях интегрины узнают трипептид Arg-Gly-Asp (RGD).
Для других вирусов рецепторами являются молекулы иммуноглобулинового суперсемейства. Так, основным рецептором для ВИЧ является; молекула CD4, для риновирусов — молекула адгезии ICAM-1, для полиовирусов — CD44 антиген, для вируса гепатита C — молекула CD81. Рецепторами для ряда РНК-содержащих вирусов (миксовирусов и рабдовирусов) являются ганглиозиды GTlb, GQlb (гликопротеины, содержащие сиаловую кислоту).
Установлено, что в проникновении вируса в клетку могут принимать участие не одна, а несколько разных мембранных молекул, относящихся к различным суперсемействам. Так, получены данные, что ВГС проникает в клетку также при участии рецептора липопротеинов низкой плотности (ЛНП) — то есть в связывании и проникновении вируса в клетке участвуют два рецепторных белка. В проникновении в клетку аденовируса принимают участие белки двух суперсемейств — иммуноглобулинового и интегринового. Фибры взаимодействуют с белком суперсемейства иммуноглобулинов, пентон — с интегринами. Количество рецепторов, участвующих в проникновении вируса герпеса достигает десяти.
Одни и те же белки могут принимать участие в проникновении разных вирусов. Так, аденовирусы и вирусы Коксаки используют один в тот же мембранный белок иммуноглобулинового суперсемейства. Вирусологи называют его CAR. Полиовирусы и вирусы герпеса имеют один и тот же рецептор на клетках ЦНС, что определяет их нейротропность (CD155 молекула, относящаяся к суперсемейству иммуноглобулинов).
Рецепторы распределены в мембране клетки диффузно. Подвижность (текучесть) белково-липидного слоя мембраны определяет возможность концентрации рецепторов в ограниченном участке. Такая концентрация способствует образованию мультивалентных связей между рецептором и антирецептором, которые необходимы для необратимой адсорбции вируса. Количество молекул рецептора в участке адсорбции вируса может достигать нескольких тысяч.
Взаимодействие между рецептором и антирецептором прикрепительного белка вируса происходит по принципу комплементарности. Комплементарность — дополнительность (пространственная, по заряду, электронной структуре и т. д.) является основой взаимного сродства молекул.
Необратимая адсорбция вируса на клеточной поверхности является пусковым механизмом для следующего этапа взаимодействия вируса с клеткой.
Последнее обновление страницы: 21 июня 2007 E-mail: vira-ss@narod.ru
β
интегрин, для вирусов Коксаки B — α
β
интегрин.
