Как вирусы обманывают заражённую клетку

15.10.2021

Коллектив учёных из МГУ, Института белка РАН и других организаций опубликовал большой обзор «Неканонические механизмы инициации трансляции мРНК вирусов эукариот» о необычных приёмах, с помощью которых вирусы заставляют заражённую клетку синтезировать свои белки взамен тех, которые нужны ей самой. Статья вышла в специальном выпуске журнала «Биохимия», посвящённом 90-летию со дня рождения основателя Института белка РАН и его первого руководителя академика Александра Сергеевича Спирина.

Наша планета населена вирусами, многие из которых представляют опасность для здоровья и жизни людей. Вирусы бывают разные. Однако есть механизм, детали которого, по-видимому, никогда не представлены в полном комплекте у вирусов. Это трансляционный аппарат, необходимый для биосинтеза белка. Его центральным компонентом является рибосома – сложная молекулярная машина, состоящая из большого количества разнообразных частей, рибосомных РНК и белков. Возможно, сборка данной машины настолько сложна, что целесообразнее воспользоваться готовой. Для производства своих белков вирусы используют трансляционный аппарат заражённой клетки. Это делает вирусы полностью зависимыми от клеточного трансляционного аппарата, и чтобы обеспечить синтез своих белков, вирусам приходится вступать в конкуренцию с матричными РНК (мРНК), кодирующими белки самой клетки. Чтобы не проиграть в этой борьбе, вирусы применяют специальные стратегии.

На одном из концов клеточных мРНК, с которым обычно связывается рибосома, есть особая химическая структура, которая называется «кэпом». Одна из главных функций «кэпа» заключается в том, что с ним взаимодействуют специальные клеточные белки, которые потом привлекают рибосому и способствуют инициации трансляции. мРНК многих эукариотических вирусов не имеют «кэпа». Однако они могут содержать структуры, привлекающие факторы трансляции и рибосомы альтернативными способами – например, участки внутреннего связывания рибосом (IRES-элементы), которые делают их трансляцию независящей от «кэпа». Другие вирусные мРНК содержат на противоположном конце кэп-независимые трансляционные энхансеры (CITE-элементы). Необходимость компактизировать геном зачастую приводит к наличию в вирусных мРНК внутренних рамок, для трансляции которых могут использоваться разнообразные механизмы. Это делает вирусные мРНК менее требовательными к набору факторов инициации трансляции, обеспечивая устойчивость к условиям клеточного стресса и антивирусным механизмам клетки. Вирусы могут создавать конкурентные преимущества для трансляции своих мРНК, инактивируя отдельные трансляционные факторы, подменяя их своими или провоцируя развитие стрессового ответа. Многие вирусы реорганизуют мембранные структуры клетки, в том числе с целью создания вирусных трансляционных «фабрик», пространственно изолируя места синтеза своих белков от действия антивирусных систем и обогащая их трансляционными компонентами. Однако зачастую именно трансляция является ахиллесовой пятой их жизненного цикла. Многие низкомолекулярные вещества, подавляющие трансляцию, могут оказаться потенциальными антивирусными препаратами широкого спектра действия. А понимание таких специфических механизмов трансляции, которые рассматриваются в данном обзоре, может помочь в борьбе с конкретными вирусными инфекциями.

Написанием обзора авторы хотели отдать должное памяти академика А.С. Спирина, замечательного учёного, внёсшего огромный вклад в изучение биосинтеза белка и занимавшегося, в том числе, и исследованиями трансляции вирусных мРНК. В авторский состав коллектива вошли ученики и друзья Александра Сергеевича, его коллеги, соавторы и сотрудники, работавшие с ним в Институте белка РАН, на биологическом факультете и в НИИ ФХБ МГУ.

И.И. Сорокин, К.С. Василенко, И.М. Теренин, Н.О. Калинина, В.И. Агол, С.Е. Дмитриев. Неканонические механизмы инициации трансляции мРНК вирусов эукариот. Биохимия, 2021, 86 (9), 1273–1313. DOI: 10.31857/S0320972521090049. (https://biochemistrymoscow.com/ru/archive/2021/86-09-1273/)

Ivan I.Sorokin, Konstantin S. Vassilenko, Ilya M. Terenin. Natalia O. Kalinina, Vadim I. Agol, Sergey E. Dmitriev. Non-Canonical Translation Initiation Mechanisms Employed by Eukaryotic Viral mRNAs. Biochemistry (Moscow). 2021, 86, 1060-1094. DOI: 10.1134/S0006297921090042. (https://link.springer.com/article/10.1134/S0006297921090042).

Array ( [und] => Array ( [0] => Array ( [value] =>

Коллектив учёных из МГУ, Института белка РАН и других организаций опубликовал большой обзор «Неканонические механизмы инициации трансляции мРНК вирусов эукариот» о необычных приёмах, с помощью которых вирусы заставляют заражённую клетку синтезировать свои белки взамен тех, которые нужны ей самой. Статья вышла в специальном выпуске журнала «Биохимия», посвящённом 90-летию со дня рождения основателя Института белка РАН и его первого руководителя академика Александра Сергеевича Спирина.

Наша планета населена вирусами, многие из которых представляют опасность для здоровья и жизни людей. Вирусы бывают разные. Однако есть механизм, детали которого, по-видимому, никогда не представлены в полном комплекте у вирусов. Это трансляционный аппарат, необходимый для биосинтеза белка. Его центральным компонентом является рибосома – сложная молекулярная машина, состоящая из большого количества разнообразных частей, рибосомных РНК и белков. Возможно, сборка данной машины настолько сложна, что целесообразнее воспользоваться готовой. Для производства своих белков вирусы используют трансляционный аппарат заражённой клетки. Это делает вирусы полностью зависимыми от клеточного трансляционного аппарата, и чтобы обеспечить синтез своих белков, вирусам приходится вступать в конкуренцию с матричными РНК (мРНК), кодирующими белки самой клетки. Чтобы не проиграть в этой борьбе, вирусы применяют специальные стратегии.

На одном из концов клеточных мРНК, с которым обычно связывается рибосома, есть особая химическая структура, которая называется «кэпом». Одна из главных функций «кэпа» заключается в том, что с ним взаимодействуют специальные клеточные белки, которые потом привлекают рибосому и способствуют инициации трансляции. мРНК многих эукариотических вирусов не имеют «кэпа». Однако они могут содержать структуры, привлекающие факторы трансляции и рибосомы альтернативными способами – например, участки внутреннего связывания рибосом (IRES-элементы), которые делают их трансляцию независящей от «кэпа». Другие вирусные мРНК содержат на противоположном конце кэп-независимые трансляционные энхансеры (CITE-элементы). Необходимость компактизировать геном зачастую приводит к наличию в вирусных мРНК внутренних рамок, для трансляции которых могут использоваться разнообразные механизмы. Это делает вирусные мРНК менее требовательными к набору факторов инициации трансляции, обеспечивая устойчивость к условиям клеточного стресса и антивирусным механизмам клетки. Вирусы могут создавать конкурентные преимущества для трансляции своих мРНК, инактивируя отдельные трансляционные факторы, подменяя их своими или провоцируя развитие стрессового ответа. Многие вирусы реорганизуют мембранные структуры клетки, в том числе с целью создания вирусных трансляционных «фабрик», пространственно изолируя места синтеза своих белков от действия антивирусных систем и обогащая их трансляционными компонентами. Однако зачастую именно трансляция является ахиллесовой пятой их жизненного цикла. Многие низкомолекулярные вещества, подавляющие трансляцию, могут оказаться потенциальными антивирусными препаратами широкого спектра действия. А понимание таких специфических механизмов трансляции, которые рассматриваются в данном обзоре, может помочь в борьбе с конкретными вирусными инфекциями.

Написанием обзора авторы хотели отдать должное памяти академика А.С. Спирина, замечательного учёного, внёсшего огромный вклад в изучение биосинтеза белка и занимавшегося, в том числе, и исследованиями трансляции вирусных мРНК. В авторский состав коллектива вошли ученики и друзья Александра Сергеевича, его коллеги, соавторы и сотрудники, работавшие с ним в Институте белка РАН, на биологическом факультете и в НИИ ФХБ МГУ.

И.И. Сорокин, К.С. Василенко, И.М. Теренин, Н.О. Калинина, В.И. Агол, С.Е. Дмитриев. Неканонические механизмы инициации трансляции мРНК вирусов эукариот. Биохимия, 2021, 86 (9), 1273–1313. DOI: 10.31857/S0320972521090049. (https://biochemistrymoscow.com/ru/archive/2021/86-09-1273/)

Ivan I.Sorokin, Konstantin S. Vassilenko, Ilya M. Terenin. Natalia O. Kalinina, Vadim I. Agol, Sergey E. Dmitriev. Non-Canonical Translation Initiation Mechanisms Employed by Eukaryotic Viral mRNAs. Biochemistry (Moscow). 2021, 86, 1060-1094. DOI: 10.1134/S0006297921090042. (https://link.springer.com/article/10.1134/S0006297921090042).

[summary] =>

Коллектив учёных из МГУ, Института белка РАН и других организаций опубликовал большой обзор «Неканонические механизмы инициации трансляции мРНК вирусов эукариот» о необычных приёмах, с помощью которых вирусы заставляют заражённую клетку синтезировать свои белки взамен тех, которые нужны ей самой. 

[format] => full_html [safe_value] =>

Коллектив учёных из МГУ, Института белка РАН и других организаций опубликовал большой обзор «Неканонические механизмы инициации трансляции мРНК вирусов эукариот» о необычных приёмах, с помощью которых вирусы заставляют заражённую клетку синтезировать свои белки взамен тех, которые нужны ей самой. Статья вышла в специальном выпуске журнала «Биохимия», посвящённом 90-летию со дня рождения основателя Института белка РАН и его первого руководителя академика Александра Сергеевича Спирина.

Наша планета населена вирусами, многие из которых представляют опасность для здоровья и жизни людей. Вирусы бывают разные. Однако есть механизм, детали которого, по-видимому, никогда не представлены в полном комплекте у вирусов. Это трансляционный аппарат, необходимый для биосинтеза белка. Его центральным компонентом является рибосома – сложная молекулярная машина, состоящая из большого количества разнообразных частей, рибосомных РНК и белков. Возможно, сборка данной машины настолько сложна, что целесообразнее воспользоваться готовой. Для производства своих белков вирусы используют трансляционный аппарат заражённой клетки. Это делает вирусы полностью зависимыми от клеточного трансляционного аппарата, и чтобы обеспечить синтез своих белков, вирусам приходится вступать в конкуренцию с матричными РНК (мРНК), кодирующими белки самой клетки. Чтобы не проиграть в этой борьбе, вирусы применяют специальные стратегии.

На одном из концов клеточных мРНК, с которым обычно связывается рибосома, есть особая химическая структура, которая называется «кэпом». Одна из главных функций «кэпа» заключается в том, что с ним взаимодействуют специальные клеточные белки, которые потом привлекают рибосому и способствуют инициации трансляции. мРНК многих эукариотических вирусов не имеют «кэпа». Однако они могут содержать структуры, привлекающие факторы трансляции и рибосомы альтернативными способами – например, участки внутреннего связывания рибосом (IRES-элементы), которые делают их трансляцию независящей от «кэпа». Другие вирусные мРНК содержат на противоположном конце кэп-независимые трансляционные энхансеры (CITE-элементы). Необходимость компактизировать геном зачастую приводит к наличию в вирусных мРНК внутренних рамок, для трансляции которых могут использоваться разнообразные механизмы. Это делает вирусные мРНК менее требовательными к набору факторов инициации трансляции, обеспечивая устойчивость к условиям клеточного стресса и антивирусным механизмам клетки. Вирусы могут создавать конкурентные преимущества для трансляции своих мРНК, инактивируя отдельные трансляционные факторы, подменяя их своими или провоцируя развитие стрессового ответа. Многие вирусы реорганизуют мембранные структуры клетки, в том числе с целью создания вирусных трансляционных «фабрик», пространственно изолируя места синтеза своих белков от действия антивирусных систем и обогащая их трансляционными компонентами. Однако зачастую именно трансляция является ахиллесовой пятой их жизненного цикла. Многие низкомолекулярные вещества, подавляющие трансляцию, могут оказаться потенциальными антивирусными препаратами широкого спектра действия. А понимание таких специфических механизмов трансляции, которые рассматриваются в данном обзоре, может помочь в борьбе с конкретными вирусными инфекциями.

Написанием обзора авторы хотели отдать должное памяти академика А.С. Спирина, замечательного учёного, внёсшего огромный вклад в изучение биосинтеза белка и занимавшегося, в том числе, и исследованиями трансляции вирусных мРНК. В авторский состав коллектива вошли ученики и друзья Александра Сергеевича, его коллеги, соавторы и сотрудники, работавшие с ним в Институте белка РАН, на биологическом факультете и в НИИ ФХБ МГУ.

И.И. Сорокин, К.С. Василенко, И.М. Теренин, Н.О. Калинина, В.И. Агол, С.Е. Дмитриев. Неканонические механизмы инициации трансляции мРНК вирусов эукариот. Биохимия, 2021, 86 (9), 1273–1313. DOI: 10.31857/S0320972521090049. (https://biochemistrymoscow.com/ru/archive/2021/86-09-1273/)

Ivan I.Sorokin, Konstantin S. Vassilenko, Ilya M. Terenin. Natalia O. Kalinina, Vadim I. Agol, Sergey E. Dmitriev. Non-Canonical Translation Initiation Mechanisms Employed by Eukaryotic Viral mRNAs. Biochemistry (Moscow). 2021, 86, 1060-1094. DOI: 10.1134/S0006297921090042. (https://link.springer.com/article/10.1134/S0006297921090042).

[safe_summary] =>

Коллектив учёных из МГУ, Института белка РАН и других организаций опубликовал большой обзор «Неканонические механизмы инициации трансляции мРНК вирусов эукариот» о необычных приёмах, с помощью которых вирусы заставляют заражённую клетку синтезировать свои белки взамен тех, которые нужны ей самой. 

) ) )