Тогавирусы. Семейство тогавирусов. Виды тогавирусов.
Название тогавирусы (от лат. toga — плащ) впервые было предложено для обозначения оболочечных РНК-содержащих вирусов, имеющих нуклеокапсид с кубической симметрией.
Семейство тогавирусов (ТГВ) включает два основных рода вирусов альфавирусы и рубивирусы, которые различаются между собой по строению и серологическим свойствам. Кроме того, существуют 2 «плавающих» рода: дельтавирусы (вирус гепатита дельта) и вирус гепатита Е и ему подобные вирусы. Ареал распространения ТГВ ограничен определенными географическими зонами, которые определяются зонами обитания членистоногих-переносчиков и естественных хозяев-позвоночных.
Род альфавирусов объединяет более 20 антигено связанных между собой видов, передающихся членистоногими. Рубивирусы представлены одним видом — вирусом краснухи, патогенным только для человека.
Прототипным видом рода альфавирусов является вирус Синдбис. В состав рода входят вирусы венесуэльского, восточного и западного американских энцефаломиелитов лошадей. К естественному и экспериментальному заражению чувствительны многие виды позвоночных и беспозвоночных животных. Для альфавирусов характерна пантропность. Основной путь передачи вируса — биологический. При венесуэльском энцефамиелите лошадей (ВЭЛ) в случае массовой вспышки заболевания отмечена транспланцентарная передача вируса и воздушно-капельное заражение.
Тогавирусы — наиболее мелкие оболочечные вирусы животных, представляющие собой мономорфные сферические вирионы, покрытые оболочкой и имеющие диаметр 70 нм. Нуклеокапсид имеет форму икосаэдра диаметром 40 нм и, кроме РНК, содержит один белок С (30—33 кД). Нуклеокапсид окружен двухслойной липидной оболочкой, проходящей из плазматической мембраны клетки хозяина, содержащей вирусспецифические полипептиды. Вирионы покрыты гликопротеиновыми отростками, выступающими над поверхностью на 10 нм. Они представляют собой 80 тримеров, каждый из которых содержит 3 гетеродимера гликопротеинов Е1 и Е2. Нуклеокапсид тогавирусов состоит из 240 копий каждого белка.
Оболочка некоторых вирусов содержит не два, а три белка: Е1 (45—53 кД), Е2 (53—59 кД) и ЕЗ (10 кД). На долю капсидного белка приходится около 20% массы структурных белков.
В зависимости от места нахождения белков вирионе их обозначают так: у альфавирусов С — белок нуклеокапсида, El, E2, ЕЗ - белки оболочки. В суперкапсидной оболочке рубивируса содержится 2 гликозированных белка Е1 (50 кД) иЕ2(65кД).
Геном представлен одной молекулой линейной, одноцепочечной (+)РНК размером от 9,7 (рубивирусы) до 11,8 тн (альфавирусы). На 5'-конце РНК имеется метилированная кэп-структура. З'-конец полиаденилирован. 2/3 5'-конца кодируют неструктурные белки. З'-конец транслируется с геномной РНК как таковой.
В вирусе Семлики, кроме того, содержится еще один гликопротеин ЕЗ с молекулярной массой 10 кД. Два основных гликопротеина (Е1 и Е2), кодируемых альфавирусами (Синдбис и леса Семлики), первоначально синтезируются как полипротеин. В ходе первичного протеолиза образуются Е1 и Е2 (Р62). Белок Е1 состоит из 439 аминокислот с двумя протяженными гидрофобными участками, Р62 — из 487 аминокислот, 64 из которых удаляются при протеолитическом превращении в Е2; Е1 и Е2 и формируют относительно плотный нековалентносвязаный гетеродимер. Три таких гетеродимера собраны в треугольный кластер на поверхности вириона.
Трансмембранные домены альфавирусов состоят из 20—30 гидрофобных аминокислот, лежащих вблизи С-конца полипептида, и имеют основные аминокислоты с цитоплазматической стороны липидного бислоя. Только один альфа-вирусный гликопротеин (Р62/Е2) имеет выраженный цитоплазматический домен, включающий 31 аминокислоту и, вероятно, связывающийся с нуклеокапсидом во время формирования вириона.
Репликация тогавирусов происходит в цитоплазме. Вирусы размножаются с высоким титром в различных клеточных культурах и вызывают отчетливо выраженный ЦПЭ во многих культурах клеток. Они также размножаются в культурах клеток москитов (линия С6/36 клетки Aedes albopictus и др.), но без ЦПЭ. В клетках млекопитающих и птиц инфекция вызывает остановку синтеза белкового и нуклеинового синтеза клетки. В клетках комаров, инфицированных альфа-вирусами, этого не происходит.
При взаимодействии вируса с клеткой хозяина первоначально происходит связывание Е1 с фосфолипидным рецептором поверхности клетки; при вхождении вириона в клетку происходит связывание Е2 с белками клетки. Вхождение вирусного нуклеокапсида в цитоплазму клетки происходит в результате слияния вирусной оболочки с эндосомальной мембраной.
После вхождения в цитоплазму вирионная РНК подвергается двум раундам трансляции. В начале 5'-конец геномной РНК, служащий в качестве мРНК, транслируется с образованием полипротеина, который затем расщепляется на 4 неструктурных белка, два из которых формируют вирусную РНК-зависимую РНК полимеразу Этот фермент транскрибирует полноразмерную негативную копию геномной РНК, которая является матрицей для последующего синтеза геномной (+)РНК. Синтезируется 2 вида (+)РНК:
1) полноразмерная геномная РНК для продолжения инфекции в клетке и для включения в потомство вирионов;
2) 26S субгеномная мРНК с идентичной последовательностью 3'-конца геномной РНК.
В результате трансляции субгеномной РНК образуется большое количество полипротеина, который расщепляется с образованием индивидуальных структурных белков, включая нуклеокапсидный белок С.
Таким образом, геномная РНК вначале служит как месенджер РНК для трансляции неструктурных вирусных белков, а затем как матрица для синтеза комплементарной цепи (—)РНК. Последняя, наоборот, служит матрицей для синтеза двух видов РНК: новой геномной (+)РНК и субгеномных РНК.
Нуклеокапсиды формируются в цитоплазме на эндоплазматических мембранах и продвигаются к плазматической мембране, где они выстраиваются под участки скопившихся вирусных гликопротеиновых пепломеров. Наконец, вирионы формируются почкованием нуклеокапсидов через плазматическую мембрану, нафаршированную включениями пепломерных гликопротеинов. Вирионы не обладают выраженной устойчивостью и легко инактивируются дезинфектантами.
