Ольга Орлова - Morbillivirus – вирус кори. Общая характеристика и диагностика инфекции. Учебно-методическое пособие

Геном вируса состоит из 15 894 пар оснований. Его молекулярная масса 5,2 % 10 6– 5,6 % 10 6Да. РНК составляет от 0,5 до 3,0 % от сухой массы вириона и в чистом виде не обладает инфекционной активностью.

В геноме вируса закодирована информация о шести структурных белках: белок M (матричный белок), два гликопротеина (гемагглютинин НN и белок слияния F), два ассоциированных с РНК-полимеразой белка (фосфопротеин P и большой белок L) и нуклеокапсидный белок N, который инкапсулирует вирусную РНК (рис. 2).

Рис. 1 . Схема строения Morbillivirus . Вирусная частица состоит из рибонуклеопротеинового комплекса: нуклеокапсид (геномная РНК и белок N) и вирусная РНК-полимераза (белки P и L); и оболочки, состоящей из белков M, F, H, встроенных в мембрану клетки-хозяина: 1 – белок слияния (F); 2 – гемагглютинин (HN); 3 – матричный белок (М); 4 – нуклеопротеин (N); 5 – полимераза (L); 6 – фосфопротеин (P)

Белок HN обладает функциями гемагглютинина и нейраминидазы и служит для прикрепления вируса MeV к специфическим рецепторам чувствительной клетки на первом этапе инфекции. HN имеет вариабельный участок и присутствует на поверхности вириона как тетрамер, состоящий из двух ковалентно связанных димеров (Hardwick J. M. [et al.], 1978; Plemper R. K. [et al.], 2000).

Рис. 2. Строение генома Morbillivirus (ViralZone. [S. a.])

Связывание рецептора на поверхности клеток и белка HN приводит к активации белка F, отвечающего за слияние мембраны вируса и клетки-мишени (Griffin D. E., 2007). Белок F синтезируется в виде белка-предшественника F 0, состоящего из белков F 1иF 2. N-конец белка F 1, являясь гидрофобным, включает 10 – 15 нейтрально заряженных аминокислот и обусловливает слияние вирусной и клеточной мембран при проникновении вируса в клетку. При заражении ряда чувствительных клеток белок F Morbillivirus вызывает их слияние, инициируя образование гигантских многоядерных клеток (рис. 3). Подобный эффект является результатом типичного цитопатического действия вируса кори на клетки. При кори в фолликулах лимфатических узлов обнаруживают гигантские многоядерные клетки Уортина – Финкельдея. Подобные клетки, содержащие включения в ядрах и цитоплазме, были впервые выявлены в XX веке американским и немецким патологоанатомами A. S. Warthin и W. Finkeldey.

Характерный цитопатический эффект был выявлен на пятые сутки на этапе заражения во флаконе с пробой мононуклеаров периферической крови. Он выражался в образовании гигантских многоядерных клеток – симпластов, включающих до 100 ядер, с последующей деструкцией и формированием крупных полостей типа мыльных пузырей.

Рис. 3. Интактные клетки линии Vero-SLAM ( а ) и цитопатическое действие вируса AIK-HDC на клетки Vero-SLAM ( б ) (Haratian K. [et al.] 2007)

Белок М (см. рис. 2) (мембранный, или матриксный) играет важную роль в развитии вирусной инфекции (Cathomen T. [et al.], 1998) и регуляции транскрипции (Suryanarayana K. [et al.], 1994). Он встроен с внутренней стороны в липопротеиновую мембрану Morbillivirus. Белок М стабилизирует вирусную частицу и является медиатором ее сборки (Hirano A., 1992; Riedl P. М. [et al.], 2002).

Ген P кодирует дополнительные белки V и С. Считается, что они являются антагонистами интерферона (Palosaari Н. [et al.], 2003; Shaffer J. A. [et al.], 2003; Takeuchi K. [et al.], 2003; Yokota S.

[et al.], 2003).

После проникновения вируса в цитоплазму клетки-мишени путем слияния с клеточной мембраной происходит его раздевание и высвобождение вирусной РНК. Далее следует репликация на первом этапе: с помощью РНК-зависимой РНК-полимеразы происходит транскрипция антисенс-цепи вирусной РНК в информационную иРНК; далее синтезируются дополнительные копии (+)РНК, служащие матрицами для синтеза геномных (–)РНК. Репликация геномных (–)РНК вируса осуществляется в цитоплазме.

Формирование нуклеокапсида происходит за счет специфического узнавания белками определенных участков на молекуле генома и белок-белкового узнавания, приводящего к самосборке структуры вириона. Нуклеокапсид подходит к тем участкам плазматической мембраны, на которых с наружной стороны уже встроены вирусные гликопротеины, а с внутренней стороны – белок М. Готовые вирусные частицы отпочковываются от клетки, захватывая часть ее мембраны.