Советуем для ознакомления:

Инфекционные болезни:

Популярные разделы сайта:

Механизм слияния ВИЧ с CD4-клеткой

Вирусы, обладающие оболочкой, в частности ВИЧ, после прикрепления проникают в клетку путем слияния с клеточной мембраной. Таким образом, основными этапами инфицирования являются прикрепление, слияние и проникновение в клетку. Этот процесс слияния можно проследить с помощью метода гашения мембранной флуоресценции.

Полный механизм этого этапа ВИЧ-инфицирования не известен. В ранних исследованиях с помощью компьютерного анализа аминоконцевой внешней части трансмембранного белка оболочки ВИЧ gp41 было показано его сходство с доменами слияния парамиксовирусов, например вируса Сендай и вируса ньюкастлской болезни.

Этот трансмембранный участок gp41 играет важную роль в процессе слияния. Данные указывают на то, что для проникновения ВИЧ необходимо связывание вирусного белка gp120 как с CD4-рецептором, так и с корецептором, а затем слияние трансмембранного белка gp41 с другой поверхностной клеточной молекулой. Петлевой домен gp41, по-видимому, связывается и взаимодействует с фосфолипидами мембран в процессе слияния.

В поддержку роли gp41 в слиянии говорят результаты исследований, в которых было показано, что gp41 индуцирует синцитиообразование, когда экспрессируется как CD4+, так и и СВ4-клетками. Для того чтобы произошло слияние, существенное значение имеет переход конформации gp41 от двунитевой спирали к 6-витковой спирали.

За этим могут следовать конформационные изменения в CD4, а также отделение оболочечного белка gp120 от поверхности вириона, что, возможно, сопровождается расщеплением V3-петли. Петля V3, домены V1/V2 gpl20 и gp41 могут участвовать в процессе слияния с мембраной. Гликосфинголипиды могут участвовать в образовании мембранных комплексов слияния (с участием оболочки вируса и CD4) и способствовать ВИЧ-инфицированию.

Кинетика процесса слияния предполагает сохранение прикрепления вируса к CD4 в течение всего периода слияния. Таким образом, полного отделения gp120, скорее всего, не происходит, хотя может иметь место частичное смещение.

Энтони С. Фауци
Энтони С. Фауци (A.S. Fauci)
Директор Национального института аллергии и инфекционных болезней.
Др. Фауци был одним из первых ученых, давших объяснение иммунным нарушениям, связанным со СПИДом.

Взаимодействие вируса с хемокиновыми рецепторами может способствовать сближению вирусной оболочки с мембраной клетки, обеспечивая возможность слияния. Исследования мутантных вариантов молекул gp41 и V3-петли gpl20 позволили предположить наличие связи между процессами слияния клеточных мембран и процессом инфицирования клеток вирусами типа ВИЧ, поскольку, как показывает опыт, одни и те же замены аминокислот вызывают нарушения обоих процессов.

Инфекционная способность ВИЧ, вероятно, определяется способностью к слиянию вируса с клеткой.

Недавно были получены доказательства существования трех процессов, обеспечивающих слияние инфекционно дееспособного ВИЧ после прикрепления к клетке. Первый представляет собой быстрое обратимое связывание вируса с рецептором CD4 и хемокиновым корецептором; второй связан с ограниченным по скорости (до 1 часа) хемокин-зависимым конформационным изменением молекулы gp41, а третий представляет собой быстрое (5-10 мин.) проникновение вируса в клетку.

Третий процесс включает слияние вируса с клеткой и проникновение капсида. Петля V3 играет важную роль в лимитирующем по скорости, корецептор-зависимом конформационном изменении gp41. Тем не менее способность вируса к слиянию может определять не столько инфекционную способность, сколько влиять на образование клеточного синцития. Эти данные указывают на то, что слияние вируса с клеткой и слияние двух клеток может осуществляться с помощью различных механизмов.

Проникновение вируса в клетку не зависит от рН. Эксперименты по изучению механизма проникновения вируса в клетки также продемонстрировали влияние изменения относительной кислотности цитоплазматических эндосом. Проникновение в клетку вирусов, обладающих оболочкой, может представлять собой как рН-зависимый, так и рН-независимый процесс. Если необходим низкий рН, слияние вируса, скорее всего, происходит через эндоцитозные везикулы.

Для исследованных ретровирусов, а также для многих других вирусов, обладающих оболочкой, внутриклеточная кислотность обычно не влияет на проникновение вируса. В случае ВИЧ хлороквин и хлорид аммония, которые повышают внутриклеточный рН, не влияют на инфицирование вирусом. Таким образом, проникновение ВИЧ в клетки не зависит от рН.

Это говорит о том, что оболочка ВИЧ после прикрепления и последующего взаимодействия с поверхностью клетки может непосредственно сливаться с мембраной клетки, а не обязательно образовывать эндоцитозные везикулы. Однако возможность проникновения ВИЧ через эндосомы также не исключена. Поскольку ВИЧ способен проникать в клетку путем непосредственного слияния с плазматической мембраной, инфицирование некоторых клеток может происходить в процессе фагоцитоза.

P.S. По некоторым представлениям, вирус в целом (вирион) внутрь клетки не проникает. Связывание поверхностных белков вириона с клеточной мембраной приводит к ее «размыканию», внутрь продвигаются матриксные белки и нуклеоид, оболочка которого также раскрывается еще на входе в клетку, из вирусных белков и геномной РНК формируется супрамолекулярная структура, которую называют интасомой, она начинает движение в направлении ядра, РНК транскрибируется в ДНК, и интасому в таком виде называют преинтеграционным комплексом (PIC), состоящим из двуспиральной линейной ДНК, 1 молекулы RT + 2 молекулы интегразы + 4 молекулы VPR + 4 молекулы р17.

Этапы проникновения ВИЧ в клетку
Проникновение ВИЧ в клетку.
Показаны три основных этапа инфицирования вирусом, выявленные на основании наблюдений в культуре клеток.

- Читать "Возможные механизмы проникновения ВИЧ в клетку"

Оглавление темы "Этапы ВИЧ-инфицирования":
  1. Механизм слияния ВИЧ с CD4-клеткой
  2. Возможные механизмы проникновения ВИЧ в клетку
  3. Механизмы снижения CD4-белка в ВИЧ-инфицированных клетках
  4. Механизмы инфицирования ВИЧ не CD4-клеток
  5. Дополнительные рецепторы клеток для ВИЧ
  6. Белки клетки связывающие ВИЧ
  7. Взаимодействие ВИЧ с Fc-рецептором и рецептором комплемента
  8. Фенотипическое смешивание ВИЧ и образование псевдовирионов
  9. Механизмы передачи ВИЧ от клетки к клетке
  10. Обзор этапов ВИЧ-инфицирования клетки

Популярное среди пользователей:

Если остались вопросы - смело задавайте: