23 августа 2012

Молекулярная модель неопластической трансформации паповавирусов

У 68 ts-мутантов SV40 была исследована способность реплицировать ДНК, и на основании комплементационного теста они были разделены на пять групп (Martin et al., 1975). Ts-мутанты группы комплементации А в ранней области транскрипции не способны к инициации синтеза ДНК при 40 °С.

Все остальные этапы синтеза ДНК у ts-мутантов группы А эффективно протекали при непермиссивной температуре. Исследована взаимосвязь экспрессии Т-антигена и трансформирующей активности у некоторых ранних ts-мутантов SV40 группы А и ряда спонтанных ревертантов этих мутантов (Тепел et al., 1977).

Основные свойства трансформированного фенотипа клеток, трансформированных мутантами ts-A, оказались термочувствительными. Исключением явилась линия CHLA — 30L1, клетки которой не проявляли зависимости от температуры по росту колоний на монослое нормальных клеток.

Клетки, трансформированные ревертантами мутантов данной группы, в значительной степени утрачивали термочувствительность трансформированного фенотипа.

Установлено, что Т-антиген, выделяемый из клеток, трансформированных мутантами ts-A, термолабилен, что не свойственно этому белку, изолированному из клеток, трансформированных SV40 дикого типа, или ревертантами мутантов ts-A. При непермиссивной температуре Т-антиген мутантов ts-A утрачивал способность связываться с ДНК. Цистрон А генома SV40 необходим для индукции синтеза клеточной ДНК. Предполагают, что наличие в клетках белка, обладающего Т-антигенной активностью, обусловливает поддержание состояния трансформации.

Мутации групп В, С и ВС локализуются в узкой зоне генетической карты вирусного генома. Эти ts-мутанты активны на ранней стадии инфекции, включающей синтез вирусной ДНК, индукцию синтеза клеточной ДНК, при непермиссивной температуре.

У ts-мутантов этих групп нарушены поздние функции, и они трансформируют клетки так же эффективно, как и вирус дикого типа. В опытах по комплементации показано, что ВС-делеция локализована в цистроне, расположенном между ts-A и ts-D, а место соединения генов ВС и D находится в ре-стрикционном сегменте Hin — К (Lai Ching-Juh, Nathans, 1976). Полагают, что ген ВС, содержащий около 1200 пар оснований, кодирует белок VP1.

Делеционные мутанты, у которых отсутствовал сегмент Hin — Е, не комплементировали с ts-мутантами В. Вероятно, в сегменте Hin — Е содержится информация для сигнала, необходимого для экспрессии гена ВС.

В группу D объединены ts-мутанты, у которых нарушена функция «раздевания». Вирионы, полученные после инфицирования клеток очищенной ДНК, также лишены этой функции при 40 °С. Исследование способности ts-мутантов пяти групп трансформировать клетки показало, что функции цистрона А необходимы для этого процесса.

На клетках, трансформированных мутантами ts-A, проанализирована регуляция синтеза вирусной и клеточной ДНК. Оказалось, что инициация синтеза этих ДНК зависит от функции цистрона А. В то же время функция А-интегрированного вирусного генома не является полностью автономной.

Предложена гипотетическая схема регуляции синтеза вирусной и клеточной ДНК, согласно которой трансформация зависит от инициации синтеза вирусной ДНК белком, кодирующимся цистроном А.

Такой белок действует на репликатор вирусной ДНК, который по структуре или близок, или идентичен репликатору клеточной ДНК. Поэтому белок А может активировать репликацию обеих ДНК.

Причем, по-видимому, этот белок инициирует репликацию ДНК в участке, обычно не реплицирующемся в нетрансформированных клетках. Представлены данные, свидетельствующие о том, что трансформированные SV40 клетки содержат больше участков репликации ДНК, чем нетрансформированные клетки (Тепел et al., 1977). Проявление функции А-интегрированного вирусного генома определяется тем, в какие участки генома клетки встраивается вирусная ДНК- Предполагают, что полная трансформация клеток наступает в том случае, когда вирусный геном интегрируется в участки клеточного генома, активные в G2-фазе клеточного цикла. В таких клетках функция белка А максимально активна и резкоположителен Т-антиген.

При экспрессии вирусного генома в составе генов G0— и G2-фаз цикла клетки имеют промежуточный фенотип и не всегда (в процессе прохождения клеточного цикла) положительны по Т-антигену.

Следовательно, модель объясняет механизмы нарушения синтеза ДНК в трансформированных клетках и особенности экспрессии вирусного генома в разных периодах клеточного цикла.

«Механизмы вирусного онкогенеза»,
А.И.Агеенко



Другим геном, функция которого, вероятно, необходима для появления и сохранения характерных для трансформированных клеток свойств плазматической поверхностной мембраны, является ген ts-3. Продукт этого гена, еще окончательно не идентифицированный, в результате изменений, которые он вызывает на клеточной мембране, по-видимому, нарушает контактное ингибирование синтеза клеточной ДНК и изменяет типоингибицию и агглютинацию лектинами. Функция третьего вирусного гена, идентифицированная…

С помощью ts-мутантов онкорнавирусов птиц установлено, что репликация и трансформация являются у этой группы саркомно-лейкозного комплекса вирусов независимыми функциями вирусного генома и контролируются разными генами. Ген, несущий информацию для синтеза ревертазы, необходим для проявления обеих функций (Verma et al., 1976). Установлено, что все ts-мутанты RSV с различной эффективностью индуцировали саркомы. Описан мутант, который вызывает саркомы,…

Учитывая сложный комплекс новых биологических свойств, присущих злокачественной клетке, а также тот факт, что столь незначительный генетический материал, привносимый мелкими ДНК-содержащими онковирусами, по-видимому, вряд ли может кодировать все признаки трансформации, вирусный геном, вероятно, является направленным эпигеномным регулятором, изменяющим функционирование генетического аппарата клетки. По-видимому, присутствие вирусного генома достаточно для внегеномных фенотипических изменений, которые могут передаваться и…

Очевидно, не все изменения, указанные в таблице ниже, являются следствием непосредственной экспрессии генов мелких ДНК-содержащих онковирусов, имеющих в геноме максимум четыре гена, два из которых, по-видимому, ответственны только за синтез вирусных белков. Изменения метаболизма, индуцированные генными функциями онковирусов Онковирус Хозяин Функция и изменение метаболизма ранние и поздние вирусспецифические мРНК Т-антигены TSTA-антигены индукция синтеза клеточной ДНК…

Основным и, возможно, единственным геном, ответственным за стабильную трансформацию клетки, вероятно, является ген ts-A паповавирусов, с которого транскрибируется ранняя 19S мРНК. Хотя к настоящему времени единственным идентифицированным продуктом трансляции этой мРНК является Т-антиген, с геном ts-A связывают такие функции вирусного генома, как индукция синтеза Т-антигена, инициация синтеза вирусной ДНК, активация ферментов клетки, необходимых для ее…