Механизмы взаимодействия интегразы ВИЧ-1 с ДНК и иммуноглобулинами ВИЧ-инфицированных больных

• Автор: Баранова, Светлана Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 140 с.

Провирусная двухцепочечная ДНК мигрирует в ядро 9 и интегрируется в геном клеткимишени в результате эндонуклеолитического расщепления и реакций переноса цепи ДНК, осуществляемых интегразой , . Данный процесс протекает в несколько стадий. Сначала фермент связывается со специфической ДНК и удаляет ОТдинуклеотиды с 3концов каходой из цепей вирусной ДНК. Затем интеграза расщепляет хозяйскую ДНК и соединяет ее концы с вирусной ДНК . Далее интегрированная провирусная ДНК транскрибируется РНКполимеразами клетки хозяина. Сплайсинг вирусной мРНК происходит по механизмам клетки хозяина. Затем с вирусной мРНК синтезируются полипептидные предшественники. После сборки и почкования образуется незрелый неинфекционный вирус. Появление инфекционности связано с протеолитическим расщеплением полипептидовлредшественников . Таким образом, в результате протеолиза молекулпредшественников под действием вирусной протеазы образуются зрелые формы как структурных матриксный, капсидный, нуклеокапсидный белков вируса, так и ферментов ПР. ОТ. ИН. В х годах Г. Темин высказал гипотезу, согласно которой репликация ретровирусов протекает через стадию образования ДНК, хотя их геном состоит из РНК, а затем ДНК встраивается в геном клетки хозяина. Это предположение привело к открытию фермента обратной транскриптазы, осуществляющей синтез вирусной ДНК по матрице РНК . При исследовании сложных процессов ретровирусной интеграции в системе вируса миелобластомы птиц V был открыт новый фермент с эндонуклеазной активностью . Позднее было показано, что этот белок закодирован в вирусном геноме и принимает участие в реакции встраивания вирусной ДНК в геном клетки хозяина , и данный фермент был назван интегразой. ИН ВИЧ1 относят к семейству полинуклеотидилтрансфераз, в которое входят такие ферменты как транспозазы и ретровирусные ИН, а также РНКаза Н и резолваза v С . Ферменты данного семейства катализируют процессы, приводящие к перемещению фрагментов ДНК внутри генома либо между геномами. Данные процессы осуществляются без привлечения дополнительных источников энергии и без изменения числа фосфодиэфирных связей. Кроме того, для ретровирусных интеграз характерно формирование очень устойчивых комплексов с ДНКсубстратом, однако, катализируемые ими реакции протекают без образования ковалентной связи между белком и ДНК . ИН ВИЧ1 осуществляет перенос молекулы ДНК вируса в геном зараженной клетки рис. Известно, что ИН узнает определенные последовательности на концах вирусной ДНК, связывается с ними и катализирует реакцию отщепления двух нуклеотидов с 3концов каждой цепи. Этот процесс первая стадия интеграции, и она называется 3концевой процессинг рис. А. Далее ИН осуществляет перенос цепи встраивание укороченной вирусной ДНК в ДНК клетки хозяина рис. Б. Для осуществления 3концевого процессинга и переноса цепи ИН необходим кофактор i viv роль кофактора играют ионы 2, реакции i vi могут протекать также в присутствии ионов Мп2 , . Для осуществления стадии переноса цепи ИН необходимо связать сразу две молекулы ДНК вирусную и клеточную. Причем встраиваемую вирусную ДНК называют субстратом ИН, а ДНК клетки хозяина мишенью. Взаимодействие ИН с ДНКсубстратом носит строго сиквенсспецифический характер, в то время как мишень связывается с ферментом неспецифически. Все ретровирусные ИН высококонсервативны и обладают гомологией между собой, а также с множеством транспозаз . Рассмотрим строение ИН ВИЧ1. Рис. Схематическое изображение процесса интеграции вирусной ДНК в ДНК клетки хозяина, катализируемого интегразой ВИЧ1 . Интеграза вирусный белок с мол. Да содержит 8 аминокислотных остатков в одной полипептидной цепи и обладает эндонуклеазной активностью. Частичным протеолизом и сайтнаправленным мутагенезом было показано, что в структуре ИН можно выделить три домена Иконцевой домен с 1 по аминокислотный остаток, центральный каталитический домен с по 0 АК и Сконцевой домен 0 8АК . Иконцевой и каталитический домены содержат участки, характерные для всех ретровирусных интеграз, в то время как Сконцевой домен существенно менее консервативен , . На рис.