Слияние оболочки вириона с мембраной клетки-мишени

Мы уже писали, что одного только связывания вириона с молекулой CD4 на мембране клетки недостаточно для проникновения внутрь клетки. После собственно рецепции вириона следует цепь молекулярно-биохимических событий. Каких? В целом известно мало. T.Schulz из Института исследования рака в Лондоне доложил о результатах работы своей группы на VII Ежегодной международной конференции по СПИД [Sci. vs AIDS, June 21, 1991, p.4-5], из которых следует, что после связывания с CD4 для того, чтобы могло произойти дальнейшее слияние оболочки вириона с клеточной мембраной необходимо протеолитическое расщепление молекулы gp120 как раз в участке V3-петли. Направленный мутагенез по этому сайту расщепления делает вирус неинфекционным. Какой фермент катализирует это расщепление – неизвестно.
После связывания вирусного gp120 с клеточным CD4 происходит также быстрое   фосфорелирование   цитоплазматического   участка   молекулы CD4, катализируемое клеточной протеиназой. Возможно, что вирион вступает во взаимодействие еще и с другими молекулами клеточной мембраны, например, LFA-1, о чем мы также уже писали. Harouse J.M. et al. [1991] экспериментально показали, что антитела к галактозилцерамиду способны ингибировать инфекцию ВИЧ-1 в нейроны. Отсюда следует предположение, что молекулы галактозилцереброзидов мембраны клетки могут быть задействованы в процессы, обеспечивающие проникновение вируса. Вот и все, что известно о ранних молекулярных событиях взаимодействия ВИЧ с клеткой-мишенью к началу 1992г. Процессы проникновения вирусов в клетки интенсивно изучаются в ряде лабораторий, в том числе в лаборатории R.Weiss в Институте исследований рака в Лондоне. R.Weiss смотрит на проблему шире рамок исследования только ВИЧ. Познание точного последовательного механизма проникновения ретровирусов в клетки может дать в руки ученым контролируемый метод коррекции генома человека с целью радикального лечения наследственных болезней.
Собственно слияние мембран может быть не требует наличия цельных вирионов. Хотя существующих данных недостаточно для твердого утверждения на этот счет. Речь идет о том, что собственно процесс слияния мембран может быть обеспечен только белками оболочки ВИЧ – gp120 и gp41. Мы имеем в виду процесс синцитиообразования между инфицированными ВИЧ клетками и неифицированными клетками, на которых экспрессирован рецептор CD4. Но в этой системе присутствуют и внеклеточные вирионы, которые, возможно, не бездействуют, а участвуют в синцитиообразовании. По крайней мере, 16 аминокислот с N-конца молекулы gp41 рассматривают в настоящее время как «пептид слияния» (fusion peptide), то есть участок молекулы, непосредственно задействованный в процессе слияния мембран вируса и клетки или двух клеток. Последовательность аминокислот пептида слияния такова: AVGLGALFGFLGAAG. 7 из этих аминокислот гидрофобны. По данным Lewis D.E. et al. [1990] для осуществления процесса слияния мембран необходимо также участие фрагмента молекулы gp41 с номерами аминокислот 503-532.
Кстати, экзогенные химические фьюзогены, например, полиэтиленгликоли, могут обеспечить проникновение ВИЧ в клетки, в которые он самостоятельно не способен попадать [Clapham P.R. et al., 1991].
Так или иначе, после рецепции на клетке вирионы способны проникнуть внутрь очень быстро. Через 2 часа после внесения вирусной инокулы в культуру чувствительных клеток, например, линии Sup Т1, в цитоплазме клеток обнаруживается уже линейная форма ДНК провируса ВИЧ, причем таким не слишком чувствительным методом анализа как Southern blot [Haseltine W., 1990; Bukrinsky M.I., Etkin A.F., 1990]. To есть, вирионы успели связаться, проникнуть в клетку, дезинтегрировать структуры нуклеоида, выполнить биосинтез ДНК провируса по матрице геномной РНК ВИЧ. Максимальные количества вирусной ДНК в цитоплазме инфицированных клеток удается зарегистрировать через 6 часов от момента заражения культуры клеток. В то же время в ядре клеток уже обнаруживаются как линейные, так и циркулярные формы вирусной ДНК. Сотрудница W.Haseltine Chris Farnet с коллегами попытались изучить последовательность событий, приводящих к интеграции генома вируса в геном клетки [Haseltine W., 1990].