Особенности взаимодействия с клеткой и Т-антигены
Обычно вирусы проникают в клетку, размножаются в ней и вызывают ее гибель (лизис). Однако онкогенез реализуется по совершенно иному сценарию. Этот процесс, как правило, происходит в так называемых непермиссивных клетках. В таких структурах вирус по ряду причин не может полноценно реплицировать свой геном и образовывать новые зрелые вирионы.
Поскольку лизиса не происходит, клетка выживает. Вместо этого начинается ее злокачественная трансформация. Ключевым этапом этого патологического процесса является экспрессия ранних генов вируса. Белковые продукты, которые синтезируются на основе этих генов, получили название Т-антигены (от латинского термина tumor — опухоль). В большинстве случаев Т-антигены локализуются непосредственно в клеточном ядре, однако в более редких ситуациях они могут встраиваться и в клеточную мембрану, нарушая нормальную жизнедеятельность.
Взаимодействие с клеточными супрессорами
В здоровом организме существуют строгие механизмы контроля, предотвращающие бесконтрольное деление. За этот контроль отвечают специфические клеточные белки-супрессоры опухолевого роста, которые являются продуктами антионкогенов. Главный механизм вирусного онкогенеза ДНК-содержащих вирусов заключается в целенаправленной инактивации этих важнейших защитных белков.
Основными мишенями для вирусных Т-антигенов выступают два белка:
- Белок p53 — важнейший фосфопротеин, выполняющий функцию главного супрессора опухолевого роста.
- Белок Rb — белок, получивший свое название от заболевания retinoblastoma (ретинобластома), функция которого заключается в строгом контроле клеточной пролиферации. Вирусы грубо нарушают его нормальную работу.
Каскад p53 и его вирусная блокировка
Чтобы в полной мере осознать опасность онкогенных вирусов, необходимо детально разобрать нормальную функцию фосфопротеина p53. В неинфицированной клетке он работает по следующему алгоритму:
- При любом физическом или химическом повреждении ДНК синтез белка p53 мгновенно усиливается.
- Накопившийся p53 выступает фактором, который активирует транскрипцию другого важного белка — WAFI.
- Белок WAFI связывает клеточные циклины и полностью их инактивирует.
- В результате клеточный цикл принудительно останавливается, предоставляя ферментам время для репарации (починки) поврежденной ДНК.
- Если репарация проходит успешно, уровень p53 стремительно падает, и нормальное деление клетки возобновляется.
Что происходит при вирусном онкогенезе? Вирусные белки вмешиваются в этот процесс и намертво блокируют фосфопротеин p53. Из-за этого защитный каскад не запускается: клеточный цикл не останавливается, репарация не проводится. Вирус допускает активное деление клеток с уже поврежденным геномом, что неминуемо ведет к формированию опухоли.
Представь, что клетка — это автомобиль. Белки p53 и Rb — это надежные тормоза. Вирусные Т-антигены (Tumor — опухоль) перерезают тормозные шланги (инактивируют супрессоры). Машина больше не может остановиться для «ремонта» (репарации ДНК) и на полной скорости летит в пропасть бесконтрольного деления.
Вопросы с занятий и экзамена
Почему злокачественная трансформация происходит именно в непермиссивных клетках?
В непермиссивных клетках вирус физически не способен завершить цикл репликации и собрать новые вирионы. Поэтому классического лизиса (разрушения) клетки не происходит, и ранние вирусные гены успевают запустить процесс трансформации выжившей клетки.
Что представляют собой Т-антигены и где они находятся?
Т-антигены — это белковые продукты экспрессии ранних вирусных генов, ответственные за опухолевую трансформацию (от слова tumor). Преимущественно они располагаются внутри ядра клетки, но иногда встречаются и на клеточной мембране.
Какова роль белка WAFI в защите клетки от онкогенеза?
Белок WAFI, синтез которого активируется фосфопротеином p53 при повреждении ДНК, связывает и инактивирует циклины. Это приводит к временной остановке клеточного цикла, давая время на репарацию поврежденного генетического материала.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы репликации ДНК-содержащих вирусов в пермиссивных клетках
- Молекулярная структура и функции фосфопротеина p53
- Роль циклинов в регуляции клеточного цикла
- Процесс транскрипции белка WAFI
- Белок Rb: патогенез развития ретинобластомы
Разберите тему целиком в курсе «Микробиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «ДНК-содержащие онкогенные вирусы» и ещё 4 383 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 141 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Онкогенные вирусы»
Бесплатные видеоуроки: микробиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.