Строение вируса иммунодефицита человека
Структура ВИЧ
Вирус иммунодефицита человека относится к ретровирусам, род лентивирус. Внешне он имеет форму сферы, диаметр которой от 120 до 150 нм. В составе внешней оболочки, с помощью которой ВИЧ и связывается с клетками иммунной системы, находится несколько белков – гликопротеинов (gp41-трансмембранный и gp120-поверхностный). Поверхностные гликопротеины образуют своеобразные выросты на мембране вируса, напоминающие по внешнему виду (в электронном микроскопе) «шляпку» гриба, а gp41 – его «ножку». Основа вируса – геном – представлен однонитевой РНК (двумя молекулами). Каждая молекула представлена девятью вирусными генами: структурными, регуляторными и дополнительными. Они, соответственно, несут информацию о строении вируса, о способах заражения клеток, о размножении вирионов.
Геном вируса окружают матричный и капсидный белки (соответственно p17 и p24), образуя закрытую конусообразную структуру. ВИЧ обладают способностью продуцировать такие ферменты, как обратная транскриптаза, протеаза и интеграза.Кроме того, вирус иммунодефицита человека способен чрезвычайно быстро видоизменяться под влиянием мутаций в своем геноме. Большинство вариантов вируса отличаются друг от друга весьма незначительно, но были выделены несколько видов, имеющих существенные различия: ВИЧ-1 (открыт в 1983), ВИЧ-2 (в 1986), ВИЧ-3 (в 1988) и ВИЧ-4 (впервые открыт в 1986, но идентифицирован как отдельный вид несколько позже). ВИЧ-1 поражает преимущественно население Европы и Америки, ВИЧ-2 – Западной Африки, остальные разновидности вируса распространены не так широко.
Взаимодействие ВИЧ с клеткой
ВИЧ может взаимодействовать только с клетками, несущими на своей поверхности CD4 рецепторы. Такими клетками в большинстве своем являются макрофаги и Т-лимфоциты. Поверхностный гликопротеин (g120) на мембране вируса обеспечивает контакт с CD4-рецептором клетки-лимфоцита, в результате чего происходит слияние их друг с другом, а генетический материал ВИЧ проникает в цитоплазму. Обратная транскриптаза вируса в этот момент запускает процесс синтеза ДНК на основе одной нити собственной РНК, т.е. непосредственно активирует обратную транскрипцию. Затем фермент интеграза запускает процесс соединения хозяйской и вновь синтезированной вирусной ДНК. Кроме этого, клетка перестраивается на синтез вирусных РНК вместо собственных, в результате чего рибосомы клетки вместо собственных белков и ферментов начинают в огромном количестве производить ферменты вируса и его структурные белки. Запускается процесс производства вирионов внутри клетки, который катализируется протеазой. Как только их количество становится чрезмерно большим, они, разрушив оболочку клетки, попадают наружу – в кровь, где инфицируют новые лимфоциты и макрофаги.