Ферменты

Ферменты – это специфические белки, способные ускорять химические реакции. Они входят в состав всех клеток и тканей живых организмов. Ферменты исполняют функцию биологических катализаторов.

С вирионами онкорнавирусов ассоциировано более 10 ферментов, которые выявляются по своей активности, однако не тестируются в биохимических или иммунологических методиках, использующихся для исследования полипептидного состава вирусных частиц. Таким образом, в настоящее время нет возможности связать какую-либо ферментативную активность с определенным белком вириона.

Единственное исключение составляет ферментный комплекс, катализирующий синтез ДНК на матрице РНК — РНК- и ДНК-зависимые ДНК-полимеразы, или, как принято сейчас называть этот комплекс, обратная транскриптаза, ревертаза.

Отсюда и другое название всей группы вирусов — ретравирусы.

Обратная транскриптаза ассоциирована с сердцевиной вирионов.

Этот фермент содержит практически все исследованные онкорнавирусы, бластомогенные потенции которых доказаны.

Помимо этих вирусов, обратная транскриптаза обнаружена у некоторых вирусов и вирусных частиц, онкогенность которых пока не установлена. К ним относятся «пенящие» вирусы млекопитающих, «медленные» вирусы овец, частицы R-типа, хомяков, частицы из лейкозных тканей и молока человека, вирус змей, вирус ящура и один из вирусов (австралийский антиген), встречающийся при инфекционном гепатите человека.

В настоящее время обратная транскриптаза выделена в препаративных количествах и очищена из следующих онкорнавирусов птиц и млекопитающих: миелобластоза, саркомы Рауса, лейкоза Раушера и Фрейд, лейкоза кошек, В-типа мышей, саркомы и лейкоза обезьян и Мезона — Пфайзера.

Уровень очистки ферментного комплекса из разных вирусов находится в пределах 50 — 1000 раз с выходом 1 — 10%. Все очищенные препараты из перечисленных онкорнавирусов обладают как РНК-зависимой, так и ДНК-зависимой ДНК-полимеразной активностью, а также активностью РНКазы Н, которая в этом комплексе действует как процессивная экзонуклеаза.

Подсчитано, что около 0,4% белка вириона приходится на белок ревертазы и вирус содержит приблизительно 40 молекул ДНК-полимеразы (Krakower et al., 1977).

Очищенная ревертаза онкорнавирусов птиц выделена в двух формах. Молекулы одной формы состоят из двух полипептидных цепей, α- и β-субъединиц, имеющих молекулярную массу соответственно 65 000 — 70 000 и 105 000 — 120 000, другой — только из α-субъединиц. В одном вирионе RSV может содержаться 2 — 5, а в вирионе AMV — 5 — 17 молекул фермента.

Описан механизм освобождения активной α-субъединицы из димерной αβ-формы (3-я форма) ДНК-полимеразы AMV (Papas et al., 1976). Обе формы обладают ДНК- и РНК-зависимой ДНК-полимеразными (а также Н-РНКазной) примерно равными активностями. Из штамма В77 RSV изолированы β-субъединицы, которые, как было показано, фосфорилированы (Hizi et al., 1977).

Все формы ревертазы (α, α β и β₂) транскрибировали 70S РНК вируса В77 одинаково эффективно. Синтезируемые продукты имели одинаковые размеры (в основном 4 — 12S, а некоторые транскрипты — 18S). Эти формы фермента обладали активностью РНКазы Н, относительная удельная активность которой в α- β₂— и αβ-формах около 1:4:5. Следовательно, можно предположить, что β-полипептидная цепь обратной транскриптазы онкорнавирусов птиц не есть просто структура, модифицирующая сродство a-полимеразы к субстрату и матрице-затравке, а является ферментативно активной формой.

Правда, по данным некоторых авторов, препарат β-субъединицы обладает очень слабой полимеразной и РНКазной активностью, но способность связываться с матрицей у этой субъединицы выражена гораздо сильнее, чем у α-субъединицы (Gradgenett, 1976; Hizi et al., 1977). Вместе с тем представлены данные, согласно которым по многим параметрам свойства димерных форм ДНК-полимеразы значительно ближе друг к другу, чем к свойствам α-формы ревертазы (Hizi et aL, 1977).

В отношении очень важных параметров, таких как сродство фермента к вирусной РНК и размер синтезированного по этой матрице ДНК-транскрипта (с максимальной длиной в 4500 нуклеотидов), αβ-формы ревертазы значительно активнее двух других форм и, очевидно, поэтому ар-форма биологически наиболее важна.

«Механизмы вирусного онкогенеза»,
А.И.Агеенко