Особенности строения вируса гепатита С

---

Геном вируса гепатита С (ВГС) представляет собой мелкий сферический вирус, имеющий белково-липидную оболочку, нуклеокапсид и одноцепочечную линейную РНК. Размеры вируса по данным разных методов анализа составляют около 30-60 нм. В таксономической иерархии ВГС относят к семейству Flaviviridae к роду Hepacivirus.

РНК вируса состоит из 9400-9600 нуклеотидов и обладает положительной полярностью. Геном имеет одну открытую рамку считывания, ограниченную с 5'- и 3'-концов некодирующими областями (НКО). Открытая рамка считывания кодирует полипептид, величина которого варьирует у разных изолятов вируса от 3008 до 3037 аминокислотных остатков. Этот полипептид расщепляется вирусными и клеточными сигнальными протеазами на 3 структурных и 6 неструктурных белков (рис.1).

Рис. Схема исходного вирусного полипептида и его процессинга.

Символами показаны места расщепления:

• сигнальными клеточными пептидазами;
• NS2/NS3 протеазой;
• вирусной сериновой протеазой.

Аминокислотные остатки вирусных белков отмечены цифрами.

Отличительная особенность генома ВГС - разнообразные и иногда значительные генетические вариации. Все изоляты вируса в зависимости от степени сходства генома можно разделить на 6 или 11 генотипов и несколько десятков субтипов. Кроме того у инфицированных пациентов вирус существует в виде набора вирионов, содержащих слегка измененные, но близкородственные геномы, так называемые квазивиды.

Наиболее консервативными в геноме вируса считаются 5'- и 3'-концевые НКО. 5'-концевая НКО обеспечивает связывание с рибосомой и содержит область, консервативную для всех изолятов. Она имеет высокоупорядоченную вторичную структуру и формирует внутренний рибосомальный входной участок (ВРВУ), обеспечивая трансляцию РНК по "кэп"-независимому механизму и предоставляя для инициации кодон AUG в положении 342.

Трансляционная активность ВРВУ невелика, но она усиливается при взаимодействии с некоторыми клеточными белками. Установлено, что одним из них является белок, связывающий полипиримидиновый тракт (БСПТ), и, возможно, гетерогенный ядерный рибонуклеопротеин L.

На трансляцию также может влияеть связывание БСПТ с областью генома, кодирующей кор белок, и с Х-областью 3'-концевой НКО. 3'-концевая НКО оканчивается обычным поли(U)трактом и недавно открытой 98-нуклеотидной Х-областью.

Поли(U)тракт чрезвычайно гетерогенен среди изолятов вируса.

Х-область очень консервативна и имеет высокоупорядоченную вторичную структуру. Она, вероятно, участвует в сборке белков репликативного комплекса.

В процессах инициации и регуляции репликации 3'-концевая НКО может связываться с БСПТ и гетерогенным ядерным рибонуклеопротеином С.

Кор белок

Этот белок формирует вирусный нуклеокапсид. Обнаружено, что он может существовать как в полноразмерной форме (известной как р21 и содержащей 191 аминокислотный остаток), так и в укороченной с С-конца. Белки, имеющие длину не менее 174 аминокислотных остатков, локализованы в цитоплазме, а более короткие обнаруживаются в ядре. Предполагается, что укороченные формы белка играют важную роль в гепатоканцерогенезе.

Недавно показано, что кор белок способен модулировать внутриклеточное действие b -лимфотоксина, взаимодействуя с цитоплазматической частью его рецептора.

Нуклеокапсидный белок влияет на некоторые транскрипционные факторы, вовлеченные в регуляцию воспалительного процесса. Он также может вызывать нарушения клеточного метаболизма триглицеридов.

Нуклеокапсидный белок, вероятно, ответственен за длительную иммуносупрессию. Он является одним из наиболее иммуногенных белков вируса. Обычно он индуцирует мощный Т- и В-клеточный ответ.

Облочечные белки

Оболочечные белки (Е1 и Е2) образуют нековалентно связанный гетеродимер. Оба белка интенсивно гликозилированы, в Е1 обнаружено 5-6 потенциальных участков N-гликозилирования, в Е2 – 11 аналогичных участков .

Отличительная структурная особенность оболочечных белков - наличие участков с высокой частотой замены аминокислотных остатков, которые называются вариабельными и гипервариабельными зонами. В Е2 находятся две наиболее изменчивые области вирусного полипептида: HVR1 (27 аминокислотных остатков) и HVR2 (7 аминокислотных остатков), которые локализованы в N-концевой части Е2.

Е2 белок может существовать в двух формах: обычной и удлиненной, содержащей маленький пептид, известный как p7, на С-конце.

Оба оболочечных белка частично погружены в липидный бислой. Но большая часть их полипептидной цепи экспонирована на внешней поверхности бислоя и обладает а нтигенностью. Вероятно, оболочечные белки ответственны за тропизм вируса.

Обнаружено, что рекомбинантный Е2 белок взаимодействует in vitro с CD81, который, возможно, является рецептором для ВГC.

Неструктурные белки

NS2 белок образуется при аутокаталитическом расщеплении протеазой NS2/NS3. Активная область этой протеазы содержит С-конец NS2 и N-конец NS3. Никаких других протеолитических процессинговых функций у этой протеазы не найдено.

NS3 белок обладает несколькими каталитическими функциями. Протеазной активностью обладает N-концевой домен. Эта сериновая протеаза участвует в процессинге почти всех вирусных неструктурных белков. В протеазном домене обнаружена очень слабая иммуногенность. С-концевой домен белка NS3 обладает АТФазной/геликазной активностью, которая катализирует “кэп” синтез в геномной РНК. Иммунный ответ на NS3 сфокусирован в этом домене.

Область NS4 содержит 2 белка, называемых NS4A и NS4B. Первый белок выполняет роль кофактора сериновой протеазы. Предполагается, что второй белок принимает участие в образовании ВГC-репликативного комплекса. В-эпитопы в NS4A генотип-специфичны. В белке также найдены Т-эпитопы.

Область NS5 состоит из 2 белков - NS5A и NS5B. Белок NS5A интенсивно фосфорилирован. Вероятно, он является компонентом репликативного комплекса вируса. В инфицированной клетке этот белок обнаруживается около ядерной периплазматической мембраны вместе с белком NS5B. Как известно, NS5B функционирует как РНК-зависимая РНК-полимераза. Из-за отсутствия 3' -5' -экзонуклеазной активности эта РНК-полимераза при репликации делает много ошибок, что приводит к высокой скорости мутации. Оба белка области NS5 иммуногенны.

---

 

Реклама: