31. Будова віруса везикулярного стоматиту.

Вирус везикулярого стоматита - рабдовирус, имеющий суперкапсидную оболочку. Все рабдовирусы вытянуты в длину и имеют форму пули (закругленные на одном конце и плоские на другом) или бациллы (закругленные на обоих концах). ВВС патоген для крупного рогатого скота, хотя вызываемые им заболевания протекают легко и не приводят к серьезным экономическим ущербам. Вирион вируса везикулярного стоматита содержит три главных белковых компонента (G, N и М), представленных в большом количестве, и два минорных (NS и L). Гликопротеин (G, 65К), нуклеокапсидный белок (N, 50К) и белок «матрикса» (М 29К,) находятся в молярном соотношении 1:2:3 или 1:2:4. Белок М заполняет пространство между нуклеокапсидом и липопротеидной оболочкой вириона. Общая форма частицы и взаимодействия между ее составляющими, вероятно, определяются компонентом М, который вместе с нуклеокапсидом образует трубчатые структуры. Эти структуры, по-видимому, представляют собой спираль «с мелкой нарезкой» и со следующими параметрами: 40 субъединиц на виток и 35 витков на всю частицу. Свободный нуклеокапсид представляет собой более плотно скрученную структуру, имеющую вид нитки бус, свернутой в спираль. Такую нитку, как бы выдавливаемую из частично разрушенного вириона, нередко удается увидеть под электронным микроскопом. Результаты некоторых опытов показывают, что N-белок связывается преимущественно с участком, расположенным на 5'-конце генома. Гликопротеин (G) находится снаружи от двойного слоя лиидов оболочки. Он образует упорядоченную систему расположенных на поверхности вириона шипов. Гликопротеин сообщается с внутренними структурами через липидный бислой при помощи гидрофобного «мембранного якоря» и малого внутреннего домена. Предполагают, что этот внутренний домен контактирует с белком М.

32. Будова нуклеокапсидів параміксовірусів (вірус Сендай) і ортоміксовірусів (віруси грипа).

Нуклеокапсиды парамиксовирусов (например, вирус Сендай) и ортомиксовирусов (вирусы гриппа) также имеют спиральный тип симметрии, вирионы имеют сферическую форму благодаря наружной, близкой к сферической форме липопротеиновой оболочке. Нуклеокапсид парамиксовирусов закручен в спираль, напоминающую по форме винтовую лестницу. Благодаря своей гибкости нуклеокапсиды этих вирусов могут сворачиваться в структуру, достаточно компактную для того, чтобы уместиться в стандартной вирусной оболочке. Геном парамиксовируса участвует в формировании одного нуклеокапсида и содержит набор из шести или более вирусных генов. Напротив, геном вируса гриппа сегментирован (8 сегментов), при этом каждый ген располагается в отдельном сегменте.

При определенных условиях комплексы сцепленных и инкапсидированных генных сегментов выходят из вирионов вируса гриппа или выявляются в них с помощью негативного контрастирования. Эти комплексы образуют большие спирали, плотноуложенные внутри вириона, при освобождении нуклеокапсида от наружной оболочки они выгледят более растянутыми. Структурные единицы нуклеокапсида вируса Сендай и вируса гриппа А состоят из главного белка NP. Белок Р (РНК-зависимая РНК-полимераза) вируса гриппа А представлен в нуклеокапсиде меньшим числом молекул, нежели структурный белок NP. В случае вируса Сендай ферментами синтеза РНК являются белки L и Р, которые находятся в составе нуклеокапсида вместе со структурным белком.

Вирус гриппа также имеют еще два поверхностных гликопротеина наружной оболочки (НА – гемагглютинин, ответственный за узнавание клеточного рецептора и являюшийся белком слияния вирусной оболочки с клеточной мембраной и NA – нейроминидаза, отщепляющий концевой остаток нейроминовой кислоты), образующие шипы на поверхности липидной наружной мембраны и негликозилированный внутренний компонент – М-белок. Вирус Сендай имеет гликопротеин HN, обладающий функцией узнавания рецептора и нейроминидазы, белок F₀ - белок слияния, а также негликозилированным М-белок.

33. Принципи будови вірусів з ікосаедричним типом симетрії. Вісі симетрії 2, 3, 5 порядків. Розрахунок кількості структурних одиниць. Числа триангуляції. Характер упаковки нуклеїнової кислоти у віріонах з ікосаедричним капсидом

Большинство вирусных частиц с замкнутым сферическим чехлом обладает икосаэдрической (кубической) симметрией. При этом типе симметрии субъединицы капсида расположены в виде правильного икосаэдра вокруг ДНК или РНК, скрученной в клубок.

Икосаэдр имеет 6 осей симметрии 5 порядка, проходящих через вершины, 10 осей симметрии 3 порядка, проходящих через середину каждой грани, и 15 осей симметрии 2 порядка, проходящих через середины ребер. Для построения сферы с симметрией типа 532 необходимо как минимум 60 субъединиц белка, каждая из которых будет находиться в идентичном окружении с соседями, и ни одна них них не будет совпадать с осями симметрии.

Икосаэдр, построенный из 60-ти идентичных субъединиц, является очень стабильной структурой, поскольку все субъединицы эквивалентно связаны между собой (между ними одинаковое расстояние, и каждая субъединица находится в состоянии с минимальной свободной энергии). В 1962 году Дон Каспар и Аарон Клуг постулировали возможность квазиэквивалентной упаковки идентичных элементов в структуре изометричных вирусов и определили возможные типы икосаэдров в терминах структурных единиц — чисел триангуляции Т. Формально число Т означает количество субъединиц в асимметричной ячейке икосаэдра; таким образом каждая грань икосаэдра должна содержать 3Т субъединиц. Т определяется по формуле Т=Рf², где Р = h² + hk + k², (h и k – любые целые положительные числа), а f любое целое число. Каждый капсид вируса содержит 60Т субъединиц, представленных 12 пентамерами и 10×(Т – 1) гексамерами. С увеличением Т увеличивается размер и объем капсида.

Капсиды икосаэдрических вирусов построены из дискретных структур, которые називаются капсомеры, каждый из которых представлен несколькими идентичными белковыми молекулами. Капсомеры могут быть идентичными, но существуют вирусы в которых капсиды построенны из двух типов капсомеров: пентонов, которые располагаются на вершинах икосаэдра, и гексонов, которые формируют остальную поверхность капсида. У таких вирусов всегда 12 пентонов, а количество гексонов может быть разной. Такая упаковка характеризуется высокой степенью устойчивости и целесообразности как в биологическом, так и в геометрическом аспекте.