Вредные частицы
иологию. Тот факт, что у вирусов растений
реплицируемая генетическая система состоит только из РНК, ясно показал,
что и РНК способна сохранять генетическую информацию. Была установлена
инфекционность РНК вируса табачной мозаики, и выяснилось, что для
инфекции необходима вся ее молекула; это означало, что интактность
структуры высокомолекулярной РНК существенно для ее активности. Не
менее важным результатом ранних исследований на том же вирусе явилась
разработка методом выделения высокомолекулярной РНК и изучения ее
свойств. Эти методы послужили в дальнейшем основой для изучения различных
типов РНК, встречающихся у других вирусов.
Размеры вирионов РНК - вирусов сильно варьируют - от 7.106 дальтон у
пикорнавирусов до >2.108 дальтон у ретровирусов; однако размеры РНК и,
следовательно, объем содержащейся в ней информации различаются в
значительно меньшей степени.
РНК пикорнавирусов - вероятно, наименьшая из известных - содержит около
7500 нуклеотидов, а РНК парамиксовирусов - едва ли не самая крупная -
почти 15000 нуклеотидов. По-видимому, всем независимо реплицирующимся РНК-
вирусам нужен какой-то минимум информации для репликационной системы и
капсидного белка, но у них отсутствует очень сложная добавочная
информация, которой могут обладать крупные ДНК-вирусы.
Вирусные белки
Кроме капсидных белков, образующих «футляр» для нуклеиновой кислоты, у
вирусов с оболочками имеются и другие белки. Подобные примеры можно найти
среди вирусов животных (в том числе насекомых), растений и бактерий. Кроме
белков, входящих в состав нуклеопротеидного «ядра», вирионы могут содержать
еще вирус - специфические белки, которые были встроены в плазматические
мембраны зараженных клеток и покрывают вирусную частицу, когда она выходит
из клетки или «отпочковывается» от ее поверхности. Кроме того, у некоторых
вирусов с оболочкой существует субмембранный матриксный белок между
оболочкой и нуклеокапсидом. Вторую большую группу вирус-специфических
белков составляют некапсидные вирусные белки. Они в основном имеют
отношение к синтезу нуклеиновых кислот вириона.
Аминокислотный состав вирусных белков
Белок всех исследованных до настоящего времени вирусов построен из обычных
аминокислот, принадлежащих к естественному L-ряду. Д-аминокислот в
составе вирусных частиц не найдено. Соотношение аминокислот в вирусных
белках достаточно близко к таковому в белках животных, бактерий и растений.
Вирусные белки не содержат обычно большого количества основных аминокислот
(аргинина, муцина), т.е. не принадлежат к группе белков типа гистонов и
протаминов с ярко выраженными щелочными свойствами. Не учитывая
нейтральных аминокислот, можно сказать, что в вирусном белке преобладают
кислые дикарбоновые кислоты. Это справедливо как для вирусов с низким
содержанием нуклеиновой кислоты, так и для вирусов с высоким содержанием
РНК и ДНК.
Химические субъединицы вирусных белков
Резюмируется имеющийся в настоящее время материал о субъединицах вирусного
белка, можно сделать вывод, что белковый компонент вирусов, как и все
прочие белки, построен из пептидных цепочек. Единственное своеобразие
полипептидной цепочки вирусного белка связано с «маскировкой» обеих или
какой-либо одной С- или N - концевой аминокислоты, что, видимо, является
эволюционным приспособлением, затрудняющим разрушение вирусного белка под
влиянием протеаз в клетках хозяина. В вирусных частицах пептидные цепочки
определенным образом взаимодействуют друг с другом, приобретая вторичную и
третичную структуру. Именно в такой форме пептидные цепи являются
структурными субъединицами вирусного белка, наблюдаемые обычно в
электронном микроскопе.
Некоторые общие свойства вирусных белков
Пептидная цепь вирусного белка, за исключением «маскировки» С- или N-
концевых групп, не обладает сама по себе какими-либо уникальными
свойствами. Она легко гидролизуется протеазами и обнаруживает обычную,
характерную для пептидов лабильность по отношению к ряду физических и
химических факторов. В то же время белковая оболочка вирусов в целом
характеризуется рядом уникальных особенностей. Прежде всего следует
отметить устойчивость цельных частиц к протеолитическим ферментам, легко
гидролизующим тканевые белки. В то же время в некоторых исследованиях
сообщается о частичной или полной инактивации как очищенных препаратов
вирусов, так и экстрактов, содержащих вирус после инкубации с различного
рода протеолитическими ферментами любопытно, что даже близкородственные
вирусы могут , по-видимому ,различаться по чувствительности к протеазам.
Так, ни инфекционность, ни гемагглютинирующая активность вирусов гриппа А
и С не изменились после инкубации с трипсином, тогда как в аналогичных
условиях инфекционность препарата вируса гриппа В снижалась на 87 %, а
титр гемагглютининов при этом не изменялся. Оценивая чувствительность того
или иного типа вирусов к протеолитическим ферментам, следует так же иметь
в виду, что вирусы обнаруживают дифференциальную чувствительность к
различным протеазам. Вирус осповакцины, например, устойчивый к трипсину и
химотрепсину, сравнительно быстро переваривается папоином, Однако как бы
ни был решен впоследствии вопрос о действии протеаз на некоторые вирусы,
следует все же помнить, что устойчивость к протеазам является широко
распространенным свойством белковой оболочки неповрежденных вирусов.
Поэтому при выделении вирусов часто применяют обработку вирусных
препаратов протеометическими ферментами для удаления белковых загрязнений.
Такая уникальная устойчивость вирусов к протеазам не связана с
индивидуальными особенностями вирусного белка как такового, ибо при
частичном повреждении или легкой денатурации вирусного корпускула, равно
как и при выделении вирусного белка в чистом виде, последний легко
переваривается протеазами. Поэтому устойчивость вирусных частиц к
действию протеолитических ферментов нельзя объяснить какими-либо
аномалиями в аминокислотном составе или наличием особого типа связей. Это
свойство вирусов обусловлено структурными особенностями корпускула в целом,
т.е. третичной и четвертичной структурой белка, и имеет большое
биологическое значение, поскольку вирусы размножаются в клетках,
содержащих большое количество протеолитических ферментов. Второй
особенностью вирусного белка является , как правило, высокая устойчивость к
воздействию ряда физических и химических факторов, хотя каких-либо общих
закономерностей в этом отношении отметить не удается. Некоторые вирусные
виды, выдерживающие необычайно жесткие режимы обработки, способны
инактивироваться под влиянием такого невинного фактора, как пониженная или
повышенная концентрация солей, лиофилизация и т.п. У четных Т-фагов
отделение ДНК от белковых оболочек («теней») легко достигается быстрым
изменением осмотического давления, так называемым «осмотическим шоком»,
тогда как нечетные Т-фаги на быстрое уменьшение солевой концентрации среды
не реагируют.
Так же резко различаются вирусы по своей устойчивости в солевых растворах.
Одним из наиболее устойчивых в этом отношении является вирус папилломы
кроликов, месяцами не теряющий активности в 2 %-ном растворе хлористого
натрия и в полунасыщенном растворе сульфата аммония и сохраняющийся в
течение десятков лет в 50 %-ном растворе глицерина на основании
вышеприведенных фактов можно действительно прийти к выводу, что имеются
очень стабильные и весьма лабильные виды вирусов, но чаще всего для
вирусов характерна избирательная чувствительность к какому-либо
определенному виду воздействий наряду с достаточной стабильностью
нуклеопротеидной связи к ряду других факторов внешней среды. Стабильность
того или иного вируса к определенным воздействиям нельзя считать
неизменной, раз и навсегда данной видовой характеристикой. Она, наряду с
другими свойствами вирусной частицы, может подвергаться самым радикальным
изменениям в результате мутации. При оценке стабильности вирусных частиц
необходимо также иметь в виду, что физическая и биологическая инактивация
вирусов не всегда совпадает. Чаще всего эти понятия совпадают в случае
простых вирусов, у которых отсутствуют специализированные структуры,
ответственные за заражение клеток, а физическая и химическая структура
вирусных частиц отличается высокой степенью гомогенности и одинаковым
уровнем чувствительности по отношению к различного рода воздействиям. У
более сложных вирусов очень часто биологическая инактивация связана с
повреждением специализированных структур, определяющих адсорбцию вирусной
частицы или введение в зараженную клетку нуклеиновой кислоты, хотя
вирусный корпускул в целом остается неповрежденным. Из рассмотрения
данных о стабильности вирусных частиц и изменений данной характеристики в
процессе мутации становится очевидным, что какой-либо универсальной
закономерности в этом отношении установить нельзя. Стабильность вируса к
тем или иным физическим и химическим факторам определяется всей
совокупностью особенностей первичной, вторичной и третичной структуры белка
и нуклеиновой кислоты, а также
| |  скачать работу |
Вредные частицы |
