Характеристика семейства. Семейство Picornaviridae

Семейство Picornaviridae

Название семейства происходит от итальянского слова picollo – маленький и английской аббревиатуры РНК - RNA. Семейство включает самые маленькие и наиболее просто организованные РНК-вирусы.

Классификация. Семейство состоит из 6 родов: Enterovirus, Rhinovirus, Hepatovirus, Cardiovirus, Aphthovirus и Parechovirus.

Строение вириона пикорнавирусов. Вирионы правильной сферической формы, диаметром 17-30 нм, суперкапсида не имеют (рис. 1). Капсид икосаэдрической симметрии, состоит из 60 капсомеров. Капсомеры представлены 4 белками: VP1, VP2, VP3 и VP4, отличающимися друг от друга по молекулярной массе, аминокислотному составу и рН. VP1, VP2 и VP3 образуют внешнюю поверхность капсида, а VР4 – внутреннюю. Капсомеры образуют 12 компактных структур, называемых пентамерами, так как они содержат по 5 молекул каждого белка. Пентамеры устроены наподобие горы, верхушку которой занимает VP1, ее основание образует VР4, а белки VP2 и VP3 вперемешку окружают подножие. Белки капсида обладают антигенными свойствами, участвуют в прикреплении вириона к рецепторам клетки и в высвобождении вирионной РНК в клеточную цитоплазму. Гемагглютинирующими свойствами капсидные белки не обладают, за исключением кардиовирусов. На внутренней поверхности капсида имеется 1 белковая молекула VPg, которая фиксирует геном пикорнавирусов с капсидом, а также выполняет функцию затравочного белка при трансляции РНК.

Геном пикорнавирусов представлен однониточной линейной нефрагментированной «+»-РНК длиной 7,5-8_*10³ нуклеотидов. РНК инфекционна даже после удаления с ее 5'-конца молекулы VPg под действием протеаз. Кодирующий участок РНК составляет 90 % всей ее длины; 10 % длины РНК представлены нетранслируемым участком между 5'-концом и началом рамки считывания. Роль кэп-участка на 5'-конце РНК выполняет белок VPg. РНК имеет 1 открытую рамку считывания и кодирует минимум 7 генов: VP1-4, VPg, РНК-зависимую РНК-полимеразу и регуляторный ген, обеспечивающий кэп-независимую трансляцию. Активность регуляторного гена определяет интенсивность синтеза вирусных белков и вирулентность вирусов.

Репродукция пикорнавирусов. Пикорнавирусы проникают в клетку путем рецепторного эндоцитоза. «Раздевание» вириона сопровождается выходом РНК в цитоплазму клетки, где происходит репликация РНК и морфогенез вирионов. Поскольку РНК пикорнавирусов позитивная и может самостоятельно выполнять функции иРНК, транскрипции вирусной РНК не происходит. Геномная РНК пикорнавирусов непосредственно связывается с рибосомами клетки и транслируется. Продуктом трансляции является 1 гигантский полипептид, который нарезается протеазами на различные вирусоспецифические белки: VP1-4, VPg, РНК-зависимую РНК-полимеразу. Последняя принимает участие в репликации геномной РНК, в результате чего образуются ее антигеномные копии («-»-РНК), которые являются матрицами для синтеза геномных «+»-РНК. Часть вновь образовавшихся вирусных РНК транслируется, а другая часть входит в состав дочерних вирионов. Их самосборка происходит в цитоплазме. Зрелые вирионы выходят из клетки путем «взрыва».