АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Эндосомный протеолиз гликопротеина вируса Эбола необходим для заражения

В 2005 году было проведено исследование, направленное на изучение гликопротеина вируса Эбола. Вирус становится причиной быстрого развития смертельной геморрагической лихорадки у человека, и на тот момент не существовало эффективного лекарства от этой болезни. Учёным удалось выяснить, что для заражения клеток почки африканской зелёной мартышки вирусами везикулярного стоматита, содержащими в себе гликопротеин вируса Эбола, необходимо действие ядерной протеазы цистеина. Используя выборочные ингибиторы протеазы и клеточные линии с недостатком протеолитического фермента, была установлена основная роль катепсина B и второстепенная роль катепсина L в гликопротеин-зависимых входных воротах вируса Эбола. Биохимические исследования показывают, что катепсин B и катепсин L являются промежуточным звеном входных ворот, осуществляя протеазу субъединицы GP1 гликопротеина вируса, и содействует многоэтапному механизму, что объясняет относительный вклад данных ферментов в инфекцию. Катепсин B и катепсин B/катепсин L уменьшают размножение инфекционного Заирского эболавируса в культивируемых клетках.

Эбола относится к семейству филовирусов с несегментированными геномами рибонуклеиновой кислоты. Заражение вирусом Эбола начинается со слияния вирусных мембран и мембран клеток-хозяев, опосредованным гликопротеином вирусной мембраны. Сформировавшийся гликопротеин является тримером трёх связанных дисульфидом гетеродимеров GP1-GP2, которые образуются с помощью протеолиза предшественника полипептида GP0 во время скопления вируса. Отдалённая от мембраны субъединица, GP1, является промежуточным звеном присоединения вируса к клеткам-хозяевам и регулирует трансмембранную субъединицу GP2, производящую слияние мембран. Формирование и функционирование гликопротеина вируса Эбола аналогично другому типу оболочных гликопротеинов, таких как ген белка оболочки вируса иммунодефицита человека и гиалуроновая кислота вируса гриппа. Современные модели заражения этими вирусами указывают на то, что особый импульс в восприимчивых клетках провоцирует дестабилизацию контакта между субъединицами, структурную перестановку трансмембранных субъединиц и слияние оболочек.

Запускающий сигнал для тримера GP1-GP2 вируса Эбола неизвестен. А именно, не было выявлено рецептора данного вируса, аналогичного CD4/ CCR5 в гене белка оболочки ВИЧ. Инфицирование вирусом Эбола останавливается ингибиторами эндосомного окисления; следовательно, данный вирус использует кислотозависимый путь, чтобы проникнуть в клетки. Однако, кислый водородный показатель не вызывает слияния клеточных оболочек, зависящих от гликопротеина, чего следовало ожидать, основываясь на исследованиях вируса гриппа, вызываемого кислым pH и ретровирусов. Для проникновения в клетки им необходимо действие кислотозависимых эндосомных протеаз.

Для того чтобы исследовать вероятность того, что кислотозависимые эндосомные протеазы также являются клеточным фактором формирования гликопротеин-зависимых входных ворот вируса Эбола, учёные подвергли исследованию способность протеазных ингибиторов широкого спектра блокировать заражение частицами вируса везикулярного стоматита, дополненными гликопротеином вируса Эбола. Протеазный ингибитор цистеина E-64d особенно уменьшил заражение линии клеток эпителия почки африканской зелёной мартышки данной комбинацией вируса более чем на 99,9%. Схожий профиль замедления был замечен среди намного более заразных частиц вируса везикулярного стоматита, содержащих некоторые формы гликопротеина эболавируса с недостатком муцинообразного домена в GP1. Полученные данные говорят о том, что одна или более протеаз цистеина в линии клеток необходима образования гликопротеин-зависимых входных ворот вируса Эбола.

Чувствительные к протеазам цистеина E-64d, катепсин B и катепсин L находятся в эндосомах и лизосомах и эффективны в кислой среде многих видов склонных к заражению вирусом Эбола клеток млекопитающих. С целью исследования роли данных ферментов учёные изучили эффект избирательного ингибитора катепсина B и катепсина L на заражение линии клеток вирусом везикулярного стоматита с образованиями гликопротеина вируса Эбола без муцинообразного домена. Замедление инфицирования было в процессе очень схоже с инактивацией катепсина B, в отличие от катепсина L. Далее было изучено заражение фиробластов зародышей диких мышей, не имеющих катепсина B. Произошло замедление более чем на 90%, но только тех катепсинов, которые содержали гликопротеин эболавируса. Скорость заражения вирусом везикулярного стоматита с собственным гликопротеином осталась неизменной. Таким образом, учёным удалось доказать, что катепсин B является существенным клеточным фактором формирования гликопротеин-зависимых входных ворот вируса Эбола.

Все вместе, результаты данных исследований указывают на многоуровневость процесса протеолиза GP1 катепсином B и катепсином L во время проникновения вируса Эбола в организм. Учёные считают, что этот процесс начинается с расщепления GP1 катепсином B и/или катепсином L для устранения С-концевых последовательностей и выработки N-концевых GP1-образных разновидностей, которые затем усваиваются катепсином B для того, чтобы начать слияние мембран и позволить вирусу заразить организм. Полученные сведения указывают на то, что катепсин L способствует заражению, особенно во время низкой активности катепсина B, в силу своей способности быть связующим звеном в начальном расщеплении GP1. Однако, катепсин L не способен к дальнейшему проникновению, так как для последующего усвоения GP1 необходим катепсин B.

После проведённых экспериментов учёные заключили, что дальнейшее исследование ингибиторов эндосомных протеаз цистеина будет оправдано. Знание воздействия данных ингибиторов на организм позволит упростить разработку терапии, направленной на лечение вируса Эбола.

Дата добавления: 2015-09-18 | Просмотры: 467 | Нарушение авторских прав