doi: 10.15389/agrobiology.2021.6.1079rus
УДК 636.2:578.2:577.212.3
КЛЕТОЧНЫЕ И НАДКЛЕТОЧНЫЕ УРОВНИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РЕТРОВИРУСОВ С ХОЗЯИНОМ НА ПРИМЕРЕ ВИРУСА БЫЧЬЕГО ЛЕЙКОЗА. Сообщение II. КРИТИЧЕСКИЕ СТАДИИ — ПОЛИВАРИАНТНОСТЬ, УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ (обзор)
В.И. ГЛАЗКО1, 2, Г.Ю. КОСОВСКИЙ2, Л.М. ФЕДОРОВА2,
Т.Т. ГЛАЗКО1, 2 ✉
Широкое распространение вирусных инфекций, легкость преодоления видовых барьеров вирус-специфичности требуют определить критические стадии в процессах взаимодействия вирусов с многоклеточными организмами млекопитающих и ключевые молекулярно-генетические системы для каждой из стадий. К настоящему времени уже накоплено большое количество данных о разнообразии и сложности таких систем, а также вовлеченности в них широкого спектра метаболических путей. В этой связи особую актуальность приобретает выявление в них некоторых элементов, общих для разных инфекционных процессов. Настоящий обзор предлагает такой подход на примере анализа основных событий при инфицировании крупного рогатого скота вирусом бычьего лейкоза (BLV). В соответствии с критическими стадиями выделены системы, участвующие в проникновении генетического материала BLV в цитоплазму клеток хозяина, угнетении врожденного и адаптивного иммунитета, а также во взаимодействии между геномами провируса BLV и геномом хозяина. В трансмембранных системах хозяина присутствуют непосредственные участники рецепции вирусных белков (G.Yu. Kosovskii с соавт., 2017; V.I. Glazko с соавт., 2018; L. Bai с соавт., 2019; H. Sato с соавт., 2020) и факторы, модифицирующие оболочечные белки вирусов при их размножении в клетках хозяина (A. De Brogniez с соавт., 2016; W. Assi с соавт., 2020). Как и в случае оболочечных белков BLV, у SARS-CoV-2 (COVID-19) модификации белков шипа оказывают существенное влияние на патогенность (M. Hoffmann с соавт., 2020). Патогенность и BLV, и COVID-19 во многом определяется их угнетающим действием на врожденный и адаптивный иммунитет, в частности через активацию Т-регуляторных клеток и повышение экспрессии рост-трансформирующего фактора TGF-b (L.Y. Chang с соавт., 2015; G.Yu. Kosovskii с соавт., 2017; W. Chen с соавт., 2020). Внутриклеточные механизмы защиты от ретротранспозиций, рекомбинаций между вирусами и ретротранспозонами хозяина, формирования новых элементов регуляторных сетей хозяина типа микроРНК, интеграции провирусной ДНК в геном хозяина тесно связаны и контролируются системами интерферирующей РНК (RNAi) с участием их ключевого гена dicer1 (P.V. Maillard с соавт., 2019; E.Z. Poirier с соавт., 2021; G.Y. Kosovsky с соавт., 2020). Можно ожидать, что именно эти системы обеспечивают определенную устойчивость генома к встраиванию в него экзогенного генетического материала и ограничение активных транспозиций собственных мобильных генетических элементов. По-видимому, именно полигенность контроля перечисленных критических стадий вирусных инфекций приводит к сложностям прогноза и предупреждения их развития.
Ключевые слова: вирус бычьего лейкоза, BLV, SARS-CoV-2, HIV-1, трансмембранные системы, врожденный и адаптивный иммунитет, системы интерферирующей РНК, транспозиции, мобильные генетические элементы.
V.I. Glazko1, 2, G.Yu. Kosovsky2, L.M. Fedorova2, T.T. Glazko1, 2 ✉
The wide spread of viral infections and the ease of overcoming the species-specific barriers require the identification of critical stages in the virus interaction with multicellular organisms of mammals and the analysis of key molecular genetic systems involved. To date, a large amount of data has already been accumulated on the diversity and complexity of such systems, as well as the involvement in them the wide range of metabolic pathways. In this regard, attempts to identify some common elements that are implemented in different infectious processes are of particular relevance. This paper is such attempt made on the example of the analysis of the main events of cattle infection by bovine leukemia virus (BLV). Systems involved in the entry of BLV genetic material into the cytoplasm of host cells, the suppression of innate and adaptive immunity, as well as interactions between the genomes of the BLV provirus and the host genome are the identified critical stages. The direct participants in the reception of viral proteins are parts of some host tansmembrane systems (G.Yu. Kosovsky et al., 2017; V.I. Glazko et al., 2018; L. Bai et al., 2019; H. Sato et al., 2020). During virus reproduction in host cells, host enzymes modify virus envelope proteins by (A. De Brogniez et al., 2016; W. Assi et al., 2020). Importantly, modifications of SARS-CoV-2 spike proteins, as well as BLV envelope proteins, have a significant impact on their pathogenicity (M. Hoffmann et al., 2020). Pathogenicity and depressing effect of both BLV and SARS-CoV-2 on innate and adaptive immunity is realized in part through the activation of T regulatory cells and an increase in the expression of the growth transforming factor TGF-b (L.Y. Chang et al., 2015; G.Yu. Kosovsky et al., 2017; W. Chen et al., 2020). Intracellular mechanisms of protection against retrotranspositions, recombinations between viruses and host retrotransposons, the formation of new elements of host regulatory networks such as microRNAs, and the integration of proviral DNA into the host genome are closely related and controlled by interfering RNA (RNAi) systems with the key gene dicer1 (P.V. Maillard et al., 2019; E.Z. Poirier et al., 2021; G.Y. Kosovsky et al., 2020). These systems can provide a certain «resistance» of the host genome both to the integration of exogenous genetic material and to transpositions of own mobile genetic elements. Apparently, it is the polygenicity of the control of these critical stages of viral infection that leads to difficulties in predicting their development and developing methods for their prevention.
Keywords: bovine leukemia virus, SARS-CoV-2, HIV-1, transmembrane systems, innate and adaptive immunity, interfering RNA systems, transpositions, mobile genetic elements.
1ФГБОУ ВПО Российский государственный |
Поступила в редакцию |
