Автозатравочный механизм репликации автономных парвавирусов

 

В вирионы включаются преимущественно (-) цепи ДНК. В отличие от аденоассоциированных вирусов концы различаются по структуре. На 5’-конце находится шпилька (1-206 нт, у вируса мышей), образованная из несовершенного палиндрома и, в принципе, возможна инверсия этого конца. На 3’-конце имеется шпилька (115 нт) с 11 неспаренными основаниями, тогда как у аденоассоциированных неспарено 7.

 

 

На 3’-концевой шпильке имеется очень важный для репликации участок, содержащий неспаренные основания. Из-за этого участка инверсии на 3’-конце не происходит. Таким образом, из-за того, что в вирионе находятся только (-) цепи ДНК и инверсия возможна только на 5’-конце, у автономных аденовирусов образуется только два варианта генома.

Репликация происходит по такому же механизму как у аденоассоциированных парвавирусов. Аналогом Rep-белка является полифункциональный белок NS I (non-structural). Он способен к димеризации, обладает ДНК-связывающей, эндонуклеазной и лигазной активностями, является также активатором транскрипции.

В активации эндонуклеазной активности как Rep, так и NS I могут участвовать клеточные белки. В этом случае таким белком является HMG ½ (High Mobility Group), который может взаимодействовать с NS I. TRS на 3’-конце узнается димером NS I, причем этот TRS должен быть в составе димера генома.

 

GA     CT PIF

ААG     TTC

 

 

NS I связывается с двумя участками, аналогичными RBS и находящимися за динуклеотидом GA и тринуклеотидом AAG. К каждому такому участку примыкает TRS сайт. Спереди к динуклеотиду GA и тринуклеотиду AAG примыкает сайт для связывания димера клеточного транскрипционного фактора PIF (Parvovirus Initiation Factor). NS I вносит разрыв в TRS только в том случае, если он взаимодействует с PIF, а это происходит тогда, когда расстояние между ними два нуклеотида. То есть разрыв всегда вносится в участок вблизи GA, соответствующий 3’-концу мономера генома.

После внесения разрыва NS I остается ковалентно связанным с 5’-концом ДНК. 5’-конец получается длиннее, чем у исходной геномной молекулы. Считают, что при упаковке этот конец торчит из вириона. После заражения клетки довесок 5’-конца отщепляется, видимо, клеточными эндонуклеазами. Механизм неясен. Получается укороченная молекула. Однако не достает палиндромной части, которая потом может достроиться по 3’-концу клеточной полимеразой (???).

 

 

В конце следует отметить, что, несмотря на внешнее различие между механизмами репликации по типу катящегося рулона, между ними есть черты сходства. И в том и другом способе репликации в двуцепочечный участок ДНК вирусспецифический белок вносит однонитевой разрыв и ковалентно присоединяется к 5’-концу. 3’-конец служит затравкой для ДНК-полимеразы.