30.5. В упорядоченной сборке фага Т4 участвуют вспомогательные белки и протеазы

Сборка фага Т4 - гораздо более сложный процесс, чем сборка ВТМ, так как капсид фага Т4 значительно сложнее по своей структурной организации и содержит примерно 40 различных белков. Еще тринадцать дополнительных белков (по сравнению с ВТМ) участвуют в сборке фага Т4, но не входят в состав капсида. Механизм сборки этого вируса был исследован с помощью сочетания генетических, биохимических и электронно-микроскопических методов. Работы Вильяма Вуда и Роберта Эдгара (William Wood, Robert Edgar), посвященные мутантам фага Т4, дефектным по способности к сборке, позволили установить следующее.

1. Существует три основных пути превращений, которые приводят к образованию вируса. В результате этих превращений независимо формируются головка, отросток и нити отростка (рис. 30.11). Если блокировать образование одного из перечисленных компонентов, это не повлияет на синтез двух других.

2. Каждая из этих последовательностей превращений идет в строго определенном порядке. Все белки капсида синтезируются одновременно во второй половине цикла заражения. Таким образом, строгой последовательности сборки головки, отростка и нитей отростка способствуют структурные особенности самих промежуточных продуктов. Ни один из этих процессов ассоциации не может идти с заметной скоростью, пока не закончится предыдущий. Возможно, часть

Рис. 30.11. Морфогенез фага Т4. Числа возле стрелок обозначают гены, продукты которых необходимы для соответствующих этапов сборки. (Wood W., Genetic mechanisms of development, Ruddle F. H., ed., Academic Press, 1973, p. 29.)

энергии связывания на каждом этапе используется для снижения энергии активации следующего процесса ассоциации и таким образом увеличивает его скорость.

3. Головка и отросток должны быть полностью собраны, прежде чем они соединяются друг с другом. Затем готовые нити отростка присоединяются к базальной пластинке. И в этом случае строгая последовательность событий обеспечивает выход только готовых вирусных частиц.

Образование вирионов фага Т4 идет не только путем самосборки. Важную роль на некоторых этапах этого процесса играют вспомогательные (морфопоэтические) белки и протеазы. Например, для образования центральной «втулки» базальной пластинки отростка нужны три белка, которые не входят в состав собранного отростка. Эти вспомогательные белки служат временными шаблонами для ассоциации компонентов «втулки». Протеазы играют важную роль в сборке головки. Основной белок головки с массой который называется от англ. gene product - продукт гена), образуется из предшественника с массой Расщепление происходит в тот момент, когда головка частично собрана; это свидетельствует о том, что оно запускает механизм втягивания ДНК в головку. Известны еще три белка головки, которые расщепляются в процессе сборки. Таким образом, фаг Т4 образуется путем самосборки и сборки с участием вспомогательных (морфопоэтических) белков и ферментов.