Трансляция вирусов. Характеристика этапа трансляции у вирусов.
Измененные вирусные моноцистронные мРНК связываются с рибосомами и транслируются в белки в основном с 5'-конца так же, как клеточные мРНК. У некоторых вирусов транскрибируется полицистронная мРНК, которая может транслироваться прямо в несколько генных продуктов. Имеется несколько механизмов перекрывания рамок считывания, что значительно расширяет кодирующий потенциал вирусов.
Это особенно важно для вирусов с небольшим геномом и еще раз указывает на экономичность экспрессии вирусных геномов, кодирующих сложные функции минимальными нуклеотидными последовательностями. Примером сказанному могут служить лентивирусы, содержащие всего 9 генов, но обладающие сложным контролем транскрипции и циклом репликации, а также удовлетворяющими требованиями установления латентной инфекции.
Большинство вирусных белков претерпевают посттрансляционные изменения, такие как: фосфолирование (для связывания нуклеиновой кислоты), ациллирование жирных кислот (для включения в мембрану), гликозилирование, миристалирование или протеолитическое расщепление.
Вирусы используют клеточный метаболизм для синтеза боковых цепей гликопротеинов вирусной оболочки.
Белки, кодируемые вирусными геномами
1. Структурные белки вирионов (капсидные, коровые, оболочечные)
2. Ферменты, связанные с вирионами, особенно полимеразы (транскриптазы) и др.
3. Неструктурные белки, главным образом ферменты, необходимые для транскрипции, репликации вирусной нуклеиновой кислоты и расщепления белков
4. Регуляторные белки, контролирующие временную последовательность экспрессии вирусного генома
5. Белки, понижающие экспрессию клеточных генов (транскрипцию, иногда трансляцию)
6. Онкогенные (продукты) белки и инактиваторы клеточных белков, подавляющих трансформацию клеток (герпес-, адено-, папиллома-, полиома- и ретровирусные инфекции)
7. Белки, влияющие на вирулентность вируса, хозяинный спектр, тканевой тропизм и т.д. (наиболее сложные ДНК-вирусы)
8. Вирокины, модифицирующие неинфицированные клетки, тем самым способствуя распространению инфекции в организме
Посттрансляционное расщепление вирусных белков имеет место у многих вирусов, у которых полицистронная вирусная (+)РНК транслируется непосредственно в один полипротеин, который несет протеазную активность, расщепляющую полипротеин в определенных местах на мелкие белки. Первое расщепление происходит, когда полипротеин еще связан с рибосомой. Некоторые большие фрагменты существуют только быстротечно, тогда как другие функционируют короткий период и в последующем расщепляются дополнительно протеазами, кодируемыми вирусом, на мелкие белки с различными функциями.
Некоторые вирусы кодируют несколько различных протеаз, большинство из которых является трипсиноподобными. Клеточные протеазы присутствуют в таких органеллах как аппарат Гольджи или транспортные вакуоли, которые принимают участие в сборке и созревании многих вирусов. Например, расщепление гемагглютинина ортомиксовирусов или гликопротеина сплавления (F белок) парамиксовирусов имеет важное значение для инфекционности вирионов.
В таблице приведены белки, кодируемые вирусными геномами. В общем, белки, транслируемые с ранних транскриптов ДНК-вирусов, включают ферменты и другие белки, необходимые для репликации вирусных нуклеиновых кислот белков, подавляющих синтез клеточных РНК и белков. Крупные ДНК-вирусы (оспо- и герпесвирусы) также кодируют многочисленные ферменты, связанные с метаболизмом нуклеотидов. Поздние вирусные белки транслируются на поздних мРНК, большинство из которых транскрибируется на молекулах потомства вирусных нуклеиновых кислот. Большинство поздних белков являются вирусными структурными белками и часто образуются в избыточном количестве.
Некоторые вирусные белки обладают другими важными функциями. К ним относятся регуляторные белки, изменяющие транскрипцию или трансляцию клеточных генов или ранних вирусных генов. Крупные ДНК-вирусы также кодируют многие дополнительные белки, называемые вирокинами (подобие клеточных цитокинов), которые не регулируют цикл вирусной репликации, как таковой, но влияют на ответ хозяина на инфекцию.
