Советуем для ознакомления:

Инфекционные болезни:

Популярные разделы сайта:

Значение белков Vpr и Vpx в репликации ВИЧ

Белок ВИЧ-1 Vpr состоит из 96 аминокислот и имеет мол. массу от 12 до 14 кДа. Этот белок синтезируется на поздних стадиях репликации вируса и также обнаруживается в составе дочерних вирионов.

Он может играть роль в проникновении ВИЧ-1 в клетку, влиять на клеточный цикл и процессы апоптоза, а также на другие процессы. Vpr первоначально был идентифицирован как белок, необходимый для эффективного инфицирования моноцитов и макрофагов, что, скорее всего, было связано с его участием в транспорте преинтеграционного комплекса (PIC) в ядро.

Были выявлены некоторые белки клетки, связанные с Vpr, один из которых оказывал влияние на ранние этапы обратной транскрипции ВИЧ. Некоторые исследования также показали, что Vpr может усиливать транскрипцию LTR вскоре после инфицирования, до интеграции вируса, даже в неделящихся клетках. В его присутствии может активироваться транскрипция с вирусных генов и в случае вирусов с дефектной интегразой.
Важно отметить, что Vpr также может вызывать трансактивацию вирусных LTR в интегрированной провирусной ДНК, для чего необходима остановка клеточного цикла в фазе G2.

ВИЧ-2 экспрессирует два гена, содержащих элементы гомологии с геном vpr ВИЧ-1: гены vpr ВИЧ-2 и vpx. Эти гены ВИЧ-2 предположительно появились в результате дупликации общего гена-предшественника, поскольку оба гена обладают сходством последовательностей нуклеотидов и функциональных свойств и расположены в геноме вируса тандемом. Гены vpr ВИЧ-1 и его «собрат» ген vpx ВИЧ-2 присутствуют в геномах вирусов в большом количество копий.

Белок Vpr входит в состав зрелых вирусных частиц. В нуклеоиде вириона белок Vpr связан с «поздним доменом» - р6 белка Gag. Было подсчитано, что стехиометрическое соотношение Vpr и Gag белков ВИЧ-1 в вирусных частицах составляет от 1 до 7. Vpx ВИЧ-2 тоже связан с белком нуклеоида, но локализован на внешней стороне нуклеоида вирусной частицы. Функции, которые у ВИЧ-1 выполняет белок Vpr, у ВИЧ-2 распределяются между двумя белками: Vpr ВИЧ-2 «арестовывает» клеточный цикл в фазе G2, a Vpx обеспечивает возможность развития инфекции в неделящихся клетках.

Функции белка Vpr при ВИЧ-инфекции

Vpr представляет собой еще один белок ВИЧ, помимо р17, который входит в состав преинтеграционного комплекса и способствует его проникновению в ядро не только делящихся, но и неделящихся клеток. Этот вирусный белок «курсирует» между ядром и цитоплазмой и взаимодействует с импортином а, чем обеспечивает возможность контакта PIC с ядерными порами.

Vpr, по-видимому, обеспечивает «причаливание» PIC к ядерной мембране и взаимодействует с компонентами комплекса ядерной поры (т.е. нуклеопорином hCGl). Преинтеграционный комплекс, размер которого составляет около 56 нм (3018), слишком велик для прохождения через ядерные поры размером порядка 25 нм. Таким образом, Vpr, видимо, «взламывает» ядерную оболочку, чем облегчает проникновение PIC в ядро. Значение этого процесса до сих пор до конца не установлено, поскольку другие вирусные белки помогают PIC проникать в ядро, не вызывая разрушения ядерной оболочки.

Кроме того, Vpr-отрицательные векторы могут реплицироваться в неделящихся клетках, в частности в макрофагах. Некоторые изоляты ВИЧ-2 и SIV, у которых отсутствуют гены Vpr и Vpx соответственно, сохраняют способность вызывать СПИД у приматов. Vpx ВИЧ-2 может являться необходимым фактором для репликации ВИЧ-2 в макрофагах.

После того, как вирус проникает в клетку, белки Vpr ВИЧ-1 и ВИЧ-2 вызывают остановку пролиферации клетки на уровне фаз G2/M клеточного цикла. За этим может последовать усиление экспрессии вируса, т.е. активизация транскрипции LTR и увеличение продукции новых вирионов.

Белок Vpr способен как усиливать, так и тормозить апоптоз инфицированных клеток. Индукция апоптоза может быть связана с тем, что Vpr способен соединяться с антиапоптозным митохондриальным белком НАХ-1 и при этом инактивировать его. Недавние исследования показали, что экспрессия Vpr ВИЧ-1 вызывает активацию киназы ATR (ataxia teleangiectasia-and-Rad3-related kinase) - клеточного белка, нормальная функция которого состоит в «обнаружении» определенных форм повреждений ДНК и в случае такового - блокировке клеточного цикла.

Впоследствии было показано, что белок ATR необходимым образом принимает участие и в «аресте» клетки в фазе G2 под действием вирусного белка Vpr. Таким образом, по-видимому, остановка клетки в фазе G2, индукция апоптоза и трансактивация LTR представляют собой функционально связанные эффекты вирусного прордукта Vpr.

Белки ВИЧ и их функции
b Номера соответствуют размерам белков, в килодальтонах
c Не обнаружен внутри вириона
d Обнаружен только в ВИЧ-1
e Закодирован только в ВИЧ-2. Возможно, является двойником Vpr
*Есть и другое мнение: NC (р7 или р9) выполняет роль шаперона для геномной РНК ВИЧ и защищает её от разрушения РНКазой Н.
**Rev выводит вирусную РНК несплайсированной из ядра, что дает возможность части РНК стать геномной для дочерних вирионов.
***Nef защищает зараженные клетки от преждевременного апоптоза; ингибирует на клетках экспрессию MHC-I, чем защищает инфицированные клетки от атаки цитотоксических Т-лимфоцитов.
****Vpr входит в состав преинтеграционного комплекса и обеспечивает продвижение этого комплекса в ядро

- Читать "Значение белка Vpu в репликации ВИЧ"

Оглавление темы "Регуляция ВИЧ":
  1. Значение белка Rev в репликации ВИЧ
  2. Значение белка Tat в репликации ВИЧ
  3. Значение белка Nef в репликации ВИЧ
  4. Значение белков Vpr и Vpx в репликации ВИЧ
  5. Значение белка Vpu в репликации ВИЧ
  6. Геном ВИЧ ответственный за цитопатогенные свойства
  7. Геном ВИЧ ответственный за снижение экспрессии CD4
  8. Успехи изучения генома ВИЧ
  9. Резюме по белкам ВИЧ ответственным за его свойства
  10. Влияние ВИЧ на костный мозг

Если остались вопросы - смело задавайте: