Многоликий вирус. Тайны скрытых инфекций

Различия есть! Главное – в их третичной структуре, т. е. в пространственном расположении цепей молекул аминокислот. «И только?» – может возникнуть вопрос. Да, этого, оказывается, достаточно для того, чтобы жизненно необходимый клеточный прионный белок («друг») превратился в смертельно опасного «врага» – инфекционный прионный белок. Вот уж действительно: если «от великого до смешного – один шаг», то здесь, как мы видим, от жизненно необходимого до смертельно опасного – полшага!

Следовательно, собственно прионный белок может существовать в двух формах – нормальной и инфекционной, и такое превращение нормального прионного белка в его инфекционную форму является фундаментальным событием, лежащим в основе размножения инфекционных прионов.

Оказалось, что процесс размножения и накопления инфекционных прионов в зараженном организме принципиально отличается от процесса размножения всех известных инфекционных агентов, в том числе и самых мельчайших, например бактерий, которые увеличиваются в числе в результате простого деления, а также от процесса размножения вирусов, для которого существует специальный термин – репродукция.

Ранее мы познакомились с размножением бактериальных вирусов – бактериофагов. У вирусов животных (после их проникновения в клетку) этот процесс также осуществляется, по сути, в два этапа: сначала происходят независимые процессы синтеза новых молекул вирусной нуклеиновой кислоты и молекул вирусного белка, а затем уже из них формируются одетые в белковые чехлы вирусные частицы (вирионы). Второй этап вирусной репродукции так и называется – сборка.

Заметьте, и размножение бактерий, и размножение вирусов, несмотря на имеющиеся различия в осуществлении этого процесса, все же приводят в результате к появлению новых бактерий и новых вирусных частиц (вирионов). А откуда берутся и как накапливаются в организме инфекционные прионы? Да и уместно ли в данном случае слово «берутся»?

^{Рис. 9. Схема превращения молекулы нормального (клеточного) прионного белка (А) в молеку лу инфекционного прионного белка (Б)}

С прионами все происходит как в нашей обыденной жизни, в которой «дурные примеры заразительны». (Право, как жаль, что малозаразительны хорошие примеры!) Так вот, в случае попадания молекулы инфекционного прионного белка в здоровый организм в результате соединения одной молекулы инфекционного прионного белка, обозначаемой как PrP^Sc, с одной молекулой клеточного (нормального) белка, обозначаемой как PrP^с, в молекуле последнего происходят пространственные изменения, а именно: две из четырех спирально завитых структур в молекуле клеточного прионного белка вытягиваются в тяжи примерно так, как это показано на рис. 9. И это пространственное (только пространственное!) изменение приводит к тому, что молекула такого нормального белка становится инфекционной:

и так далее…

Иными словами, из образовавшихся 2 молекул в результате продолжающегося превращения возникнут 4, из них – 8 и т. д.

Таким образом, в отличие от всех известных инфекционных агентов, инфекционный прионный белок не синтезируется в организме заново, а накапливается исключительно за счет превращения (конформации) молекул нормального клеточного белка в инфекционные.

Напомню, что, помимо приобретения нормальным клеточным белком инфекционных свойств, он получает «в приданое» высокую устойчивость к проникающей радиации, переваривающему действию некоторых ферментов и… к повышенной температуре.

Последнему его свойству уже в наши дни суждено было сыграть в истории изучения прионных болезней роковую роль. И эта драма, как мы узнаем далее, имела далеко идущие последствия, затрагивающие проблемы животноводства, экономики… политики, а главное – проблему риска передачи смертельно опасного заболевания от животных человеку.