Структура и функции вирусных белков, их особенности, антигенная вариабельность вирионов.

Белки составляют от 50 до 90% всей массы вирусов. По аминокислотному составу вирусные белки принципиально не отличаются от белков позвоночных.

Основная часть белка входит в состав вирусных оболочек. Небольшое количество белка связано с нуклеиновой кислотой и сосредоточено в центральной части вириона.

 Вирусные белки подразделяются на структурные и неструктурные. Структурные вирусные белки входят в состав зрелых внеклеточных вирионов. В зависимости от места расположения в вирионе выделяют следующие структурные белки: капсидные белки, матриксные белки, суперкапсидные белкиБелки вирусного капсида (капсомеры) являются собственно капсидными белками. Среди капсидных белков выделяют группу полипептидов, образующих комплекс с вирусными нуклеиновыми кислотами. Эти белки называются нуклеокапсидными (NP-белками).

Некоторые вирусы в составе нуклеокапсида несут ферменты, необходимые для репликации вируса в инфицированной клетке. Например, в вирионах минус-нитевых РНК-содержащих вирусов имеется РНКзависимая РНК-полимераза (транскриптаза); в вирионах ретровирусов присутствует РНК-зависимая ДНК-полимераза (обратная транскриптаза, ревертаза). У простых вирусов в составе капсида находятся также поверхностные или рецепторные белки.

Среди суперкапсидных белков выделяют наружный белок (выполняет 17 функции рецепторного белка), мембранный белок (обеспечивает интернализацию вируса, то есть проникновение вируса в клетку и его депротеинизацию) и матриксный белок (выполняет структурные функции). Суперкапсидные белки (пепломеры) располагаются в липопротеиновой оболочке сложных вирусов и являются гликопротеинами. У большинства сложных вирусов гликопротеины формируют на поверхности вириона выступы или шипы длиной 7-10 нм.

Неструктурные вирусные белки не входят в состав вириона. Они кодируются вирусным геномом, образуются внутри инфицированной клетки и принимают участие в процессах внутриклеточной репродукции вирусов. В последующем они не встраиваются в состав дочерних вирионов. К неструктурным белкам относятся регуляторы экспрессии вирусного генома, предшественники вирусных белков, ингибиторы клеточного биосинтеза, вирусные ферменты. Вирусные белки выполняют следующие функции:

1. Защитная функция - экранирование нуклеиновой кислоты вируса от ультрафиолетовых лучей, химических веществ, нуклеаз.

2. Адресная функция - адсорбция вируса на клеточных рецепторах с помощью прикрепительных белков и проникновением вириона в чувствительную клетку хозяина. У сложных вирусов адресную функцию выполняют белки суперкапсида, а у простых вирусов - один из белков капсида. На поверхности одной клетки имеется до 104 -105 рецепторов для адсорбции вирусов. Для каждого вируса имеются определенные чувствительные клетки (тропизм вирусов): для вируса гриппа чувствительными клетками является мерцательный эпителий верхних дыхательных путей (эпителиотропный вирус), для вируса бешенства - нейроны головного мозга (нейротропный вирус).

 3. Регулирующие функции – регулирование процессов репродукции вирусов. Эту функцию выполняют структурные или неструктурные вирусные белки (ферменты). Ферменты играют важную роль в репродукции вируса, так как участвуют в репликации вирусных нуклеиновых кислот. Среди ферментов особое значение принадлежит ДНК-зависимой РНК-полимеразе и РНК-зависимой РНК-полимеразе или обратной транскриптазе.

Вирусные ферменты подразделяются на вирионные и вирусиндуцированные. Вирионные ферменты входят в состав внеклеточных вирионов, приносятся в клетку при инфицировании и участвуют в процессах репродукции вирусов. Они подразделяются на 2 группы: ферменты первой группы обеспечивают проникновение вирусных нуклеиновых кислот в клетку и выход дочерних вирусных популяций из клетки, а ферменты второй группы участвуют в процессах репликации и транскрипции вирусного генома внутри инфицированной клетки. Вирусиндуцированные ферменты детерминированы вирусным геномом. Эти ферменты синтезируются непосредственно в клетках после инфицирования их вирусом, участвуют в процессах образования вирусного потомства, но в дальнейшем не входят в состав вирионов.