Этапы проникновения ВИЧ в клетку

Инфекционные болезни:

Популярные разделы сайта:

Этапы проникновения ВИЧ в клетку

1. Отделение оболочки ВИЧ. При инфицировании вирусом клетки gp120 оболочки ВИЧ может участвовать в других процессах, помимо связывания. После прикрепления к молекуле CD4 gp120, по-видимому, отделяется, что приводит к открыванию доменов оболочки gp41, которые необходимы вирусу для слияния с клеткой.

Такое отделение может происходить в результате диссоциации узелково-гнездовои структуры с участием карбоксиконцевой области gp120 и центрального участка gp41. При этом может происходить расщепление gp41. Мультимерное связывание CD4 может играть важную роль в отделении белка, что демонстрируется в экспериментах с pCD4; это зависит от специфического связывания CD4 с gp120.

В поддержку этого феномена говорит тот факт, что определенные моноклональные антитела к V3 могут нейтрализовать ВИЧ-1 только в присутствии pCD4; V3 эпитоп оказывается открытым при взаимодействии gp120 с CD4.

В какой момент в процессе инфицирования ВИЧ происходит полное отделение gp120 от gp41, пока не ясно. По-видимому, полного сбрасывания оболочки не происходит или оно не является необходимым, если открыт домен gp41, обеспечивающий слияние.

Предполагаемая схема процесса ВИЧ-инфицирования клетки:
(А) ВИЧ подходит к клетке. Участок поверхностного белка вирусной оболочки gpl20 взаимодействует с доменом поверхностного рецептора клетки (например, CD4).
(В) Наверху. Взаимодействие вызывает конформационное изменение gpl20 (и, возможно, CD4), что приводит к расщеплению gpl20, скорее всего в области УЗ-петли.
Внизу. Этот процесс приводит к взаимодействию внешнего участка gp41 (домена слияния) с предполагаемым рецептором слияния (F) на поверхности клетки.
(С) ВИЧ сливается с клеткой. Другая возможность заключается в том, что взаимодействие gpl20 с CD4 может вызывать отделение gpl20, после чего происходит взаимодействие gp41 с поверхностью клетки.

2. Расщепление оболочки ВИЧ. Другим событием, которое, возможно, происходит во время инфицирования вирусом, является расщепление gp120 оболочки ВИЧ до проникновения ВИЧ в клетку. Этот процесс был хорошо изучен несколько лет назад, но затем внимание к нему ослабло. В последних исследованиях обнаружено, что на УЗ-петле gp120 есть участки, которые могут обладать чувствительностью к определенным клеточным протеолитическим ферментам.

Эти участки, чувствительные к протеазам, включают в себя последовательности (например, GPGR), которые напоминают ингибиторы трипсина. Другие участки для расщепления аспартатной протеазой также были идентифицированы в оболочках ВИЧ-1, ВИЧ-2 и SIV. Кроме того, было обнаружено, что gp120 ВИЧ-1 связывает Th2-трипсиноподобную протеазу. Эти наблюдения показали, что данные ферменты, если они присутствуют на клетке, расщепляют gp120 после связывания с CD4. Это может усиливать конформационные изменения оболочки, в результате которых вирусный участок (например, на gp41) может впоследствии сливаться с мембраной клетки.

Таким образом, неспособность определенных штаммов ВИЧ инфицировать некоторые CD4+-клетки может объясняться отсутствием необходимых клеточных протеаз для расщепления определенного участка вирусной оболочки, находящегося в открытом состоянии.

Значение расщепления оболочки в процессе инфицирования отчасти подтверждают данные о том, что gp120 может расщепляться протеазами и этот процесс можно заблокировать с помощью нейтрализующих антител. Другие исследования показали, что добавление очищенного ВИЧ к sCD4 вызывает протеолитическое расщепление gp120. Такое расщепление можно заблокировать с помощью моноклинальных антител к GPGR-содержащим областям петли V3. Таким образом, расщепление, по-видимому, затрагивает корону петли V3.

Объясняют это тем, что связывание gp120 с CD4 вызывает первичные конформационные изменения gp120 (и, возможно, CD4), и за счет этого петля V3 открывается для действия фермента. Неизвестно, откуда берется протеаза, но скорее всего она представляет собой клеточный фермент, который попадает в препарат при очистке вируса.

Необходимо дальнейшее прояснение роли протеолиза в проникновении вируса в клетку. Относительная устойчивость изолятов R5, обладающих сродством к макрофагам, к расщеплению gp120 поднимает вопрос об универсальности этого события в процессе инфицирования вирусом. Некоторые исследователи считают, что отсутствие расщепления gp120 необходимо вирусу для инфицирования моноцитов/макрофагов.

Очищенный ВИЧ-1SF2 был смешан с растворимым CD4 и проинкубирован от 1 до 8 часов при 37°С.
Затем проведено выделение и анализ с помощью иммуноблоттинга белка вирусной оболочки gp120.
На дорожках 1 и 8 находится препарат вируса без sCD4, проинкубированный в течение 8 часов; на дорожке 2 препарат вируса с 1 мкг pCD4 в нулевой момент времени; на дорожки с 3 по 7 нанесены препараты смеси вируса и sCD4, проинкубированные в течение 0.5, 1, 2, 4 и 8 часов соответственно.
После инкубации с sCD4 можно наблюдать расщепление белка оболочки gp120 на 50- и 70-кДа белки и усиление этого процесса с течением времени. Участки расщепления, по-видимому, находятся в области УЗ-петли.

- Читать "Вторичные рецепторы клеток для ВИЧ-инфицирования"

Оглавление темы "Проникновение ВИЧ в клетку":