30.11. Белки вируса полиомиелита образуются путем множественного расщепления гигантского предшественника

Вирус полиомиелита состоит из одноцепочечной ( + )РНК длиной заключенной в икосаэдрический капсид. Проникнув в цитоплазму клетки-хозяина, эта молекула РНК вириона используется в качестве матрицы для синтеза белка. Она транслируется рибосомами клетки-хозяина с образованием белков капсида и особой РНК-полимеразы, работающей по РНК-матрице (РНК-репликазы). Затем РНК-репликаза синтезирует (-)цепи на матрице ( + )РНК вириона (рис. 30.21). (-)РНК в свою очередь служит матрицей для синтеза множества (+)цепей, которые участвуют в синтезе белка или упаковываются в капсиды и дают новые вирионы.

Рис. 30.20. Электронная микрофотография частиц вируса полиомиелита. (Печатается с любезного разрешения д-ра John Finch.)

Рис. 30.21. (см. скан) Репликация РНК вируса полиомиелита.

Поразительная особенность выражения генов вируса полиомиелита состоит в том, что ( + )РНК вириона служит матрицей для синтеза непрерывной полипептидной цепи, содержащей более 2000 аминокислотных остатков. Дэвид Балтимор (David Baltimore) показал, что этот гигантский полипептид расщепляется протеазами клетки-хозяина на семь белков: четыре белка оболочки, одну РНК-репликазу и два белка, функция которых пока еще неизвестна (рис. 30.22). Новообразованная полипептидная цепь расщепляется на три куска, которые затем подвергаются дальнейшему расщеплению. В частности, два белка оболочки образуются из предшественника на завершающей стадии сборки вириона.

Почему вирус полиомиелита синтезирует свои белки таким на первый взгляд сложным путем? По-видимому, у него нет выбора. Напомним, что в эукариотических клетках молекула мРНК по непопятной пока причине может при трансляции дать только одну полипептидную цепь. Прокариотические мРНК, наоборот, сплошь и рядом полицистронны (например, мРНК лактозного оперона). Таким образом, вирус полиомиелита использует расщепление полипротеина, чтобы преодолеть ограничения, накладываемые особенностями животной клетки-хозяина.