Роль структуры поверхностных белков оболочечных вирусов в формировании вирионов

• Автор: Кордюкова, Лариса Валентиновна
• Шифр специальности: 03.01.03, 03.02.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 233 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вирус гриппа

1.1 .Классификация штаммов

1.2. Структурная организация вириона вируса гриппа

1.3. Оболочка вириона: липиды клеточной мембраны

и вирус-специфические белки

1.3.1.Гемагглютини н

1.3.1.1.Пространственная структура эктодомена

1.3.1.2.Эволюционные группы гемагглютинина
1.3.1.3.Перестройка при кислом pH
1.3.1.4.«Внутренняя структурная неупорядоченность»
1.3.1.5.3аякоривающий (С-концевой) сегмент
1.3.2. Нейраминидаза
1.3.3.Мембранный белок М
1 .ЗА.Матриксный белок М1 и взаимодействие с гемагглютинином
2. Липидная модификации вирусных белков - 8-ацилирование
2.1.Методы идентификации Б-ацилирования
2.2.Локализация сайтов Б-ацилирования в белке
2.3.Энзимология Б-ацилирования на примере клеточных белков
2.4.Компартменты Б-ацилирования в клетке
2.5.Биологическаяроль Б-ацилирования
2.6. Типы остатков жирных кислот, присоединяемые к белку
3. Масс-спектрометрические подходы в изучении вируса гриппа
3.1.Принципы и разновидности масс-спектрометрии
3.2.Идентификация белков
3.3.Протеомика вирионов
3.4. Тестирование вакцин
3.5.Мониторинг штаммов: гено- и протеотипирование
3.6.Пост-трансляционные модификации
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ

1. Структурная организация линкерных последовательностей гемагглютинина вируса гриппа
1.1 .Протеолиз гемагглютинина вируса гриппа в интактных вирионах
1.1.1 .Действиеразличных протеолитических ферментов на
вирионы вируса гриппа
1.1.2.Действие бромелаина на вирионы вируса гриппа
в отсутствие восстанавливающих реагентов
1.1.2.1. Феномен фрагментации белка М1 в составе вирионов
1.1.3.Идентификация сайтов гидролиза гемагглютинина
в составе вирионов при помощи масс-спектрометрии
1.2.Биоинформатические подходы для анализа упаковки
линкерных последовательностей в составе «ножки» «шипа»
2. Структурная организация трансмембранных доменов гемагглютинина вируса гриппа
2.1 .Протеолиз гемагглютинина вируса гриппа в составе мицелл
2.2.Компьютерное моделирование гомотримерной
ассоциации трансмембранных доменов
3. в-ацилирование поверхностных белков
3.1 .Дифференциальное Б-ацилирование — характерная черта «сливающих» белков оболочечных вирусов
3.1.1 .Гемагглютинин (НА) природных штаммов вируса гриппа А
3.1.2.Мутанты НА вируса гриппа А с заменами сайтов ацширования
3.1.3.НА вируса гриппа В и гемагглютинин-эстераза-фъюжин
(НЕЙ) вируса гриппа С
3.1.4.Белки других оболочечных вирусов
3.2.Анализ биологической значимости Б-ацилирования -
новые подходы
3.2.1 .Аминокислотные замены вблизи от сайтов ацилирования
3.2.2. Лабораторные реассортанты - экспериментальная модель для исследования влияния других белков вириона на Б-стеарилирование НА вируса гриппа А
3.2.3.Дифференциальное ацилирование важно для локализации вирусного белка врафтах?

3.2.4. Синтетический пептид, имитирующий S-ацшированный
С-концевой сегмент НА, - модель для исследования структурной
роли ковалентно связанных остатков жирных кислот
3.3.Гипотеза об участии остатков жирных кислот в
гомотримерной ассоциации трансмембранных доменов НА
4. Заключение
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

I Заякоривающий
сегмент

Рис. 12. Схема перестройки пространственной структуры (мономера) НА вируса гриппа А при функционально-активном pH (pH 5.0) по данным работ (адаптировано из Russell и др., 2008). Изображены связанные S-S-мостом цепи НА1 (синяя) и НА2 (многоцветная). Их концы обозначены N1, С1, и N2, С2, соответственно. При pH слияния удаленные от мембраны вириона домены НА 1-цепей детримеризуются. Пептид слияния на N-конце НА2 (серый) оказывается на N-конце а-спирали в 100-Ä. Эта новая длинная а-спираль формируется из короткой (красной) а-спирали А путем ее поворота на 180°, а-спирали, преобразованной из петли (оранжевая) и N-концевой половины (желтая) бывшей длинной спирали В после ее излома. Участок около а.о. 106 (зеленый) поворачивается на 180°, и С-концевая половина спирали В (темно-синяя) располагается антипараллельно новой длинной спирали. Частично «расплетенная» С-концевая область НА2 (фиолетовый) «упаковывается» в «желобки» супер-спирали, а заякоривающий сегмент оказывается на одном полюсе с пептидом слияния (пунктир обозначает неопределенные РСА структуры). А.о. 58, 75 и 106 НА2 располагаются в зонах, различающихся у Групп 1 и 2 НА.
Разработка препаратов, которые могут подавить слияние мембран, является одной из ведущих антивирусных стратегий. РСА показал, что ингибитор TBHQ связывается с гидрофобным карманом между спиралью А одного мономера НА и спиралью В другого (Russell и др., 2008), что блокирует переход НА (только из Группы-2) в «сливающую» конформацию. Сходными свойствами ингибирования перехода НА в фузионное состояние обладает, вероятно, антивирусный препарат арбидол (Boriskin и др., 2008; Leneva и др., 2009). Недавние данные свидетельствуют в пользу этой гипотезы: МАЛДИ MC-анализ и комьютерное моделирование указывают, что арбидол связывается с а.о. 104-120 цепи НА2 (Nasser и др., 2013).