СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕСТРОЙКИ ВИРУСОВ С ИКОСАЭДРИЧЕСКИМ И СПИРАЛЬНЫМ ТИПОМ СИММЕТРИИ

Изучение возможностей модификации и структурной перестройки вирионов и вирусных белков – важная задача современной молекулярной вирусологии. Ранее в нашей лаборатории был разработан метод термической обработки палочковидного вируса табачной мозаики, позволяющий получить структурно модифицированные частицы сферической формы, состоящие из вирусного белка оболочки. Такие частицы обладали уникальными адсорбционными и иммуногенными свойствами и были успешно нами использованы для создания новой кандидатной вакцины против вируса краснухи. Позднее мы продемонстрировали возможность термической перестройки нитевидных вирионов Х-вируса картофеля. Настоящая работа посвящена сравнительному изучению термической перестройки вирусов с различной структурой, относящихся к разным таксономическим группам. Показано образование структурно модифицированных частиц сферической формы при термической обработке палочковидных вирионов со спиральным типом симметрии (вирус мозаики долихоса, вирус штриховатой мозаики ячменя). Выявлена зависимость размеров сферических частиц, образующихся из вируса мозаики долихоса, от исходной концентрации вируса. Изучена возможность термической перестройки нитевидных вирионов и вирусоподобных частиц вируса мозаики альтернантеры. При термической обработке вирусов растений с икосаэдрическим типом симметрии морфологических изменений обнаружено не было.

1. Atabekov J., Nikitin N., Arkhipenko M., Chirkov S., Karpova O. Thermal transition of native tobacco mosaic virus and RNA-free viral proteins into spherical nanoparticles // J. Gen. Virol. 2011. Vol. 92. N 2. P. 453–456.

2. Nikitin N.A., Malinin A.S., Rakhnyanskaya A.A., Trifonova E.A., Karpova O.V., Yaroslavov A.A., Atabekov J.G. Use of a polycation spacer for noncovalent immobilization of albumin on thermally modified virus particles // Polym. Sci. Ser. A. 2011. Vol. 53. N 11. P. 1026–1031.

3. Karpova O., Nikitin N., Chirkov S., Trifonova E., Sheve leva A., Lazareva E., Atabekov J. Immunogenic compositions assembled from tobacco mosaic virus-generated spherical particle platform and foreign antigens // J. Gen. Virol. 2012. Vol. 93. N 2. P. 400–407.

4. Dobrov E.N., Nikitin N.A., Trifonova E.A., Parshina E. Yu., Makarov V.V., Maksimov G.V., Karpova O.V., Atabekov J.G. β-structure of the coat protein subunits in spherical particles generated by tobacco mosaic virus thermal denaturation // J. Biomol. Struct. Dyn. 2014. Vol. 32. N 5. P. 701–708.

5. Trifonova E., Nikitin N., Gmyl A., Lazareva E., Karpova O., Atabekov J. Complexes assembled from TMV-derived spherical particles and entire virions of heterogeneous nature // J. Biomol. Struct. Dyn. 2014. Vol. 32. N 8. P. 1193–1201.

6. Trifonova E.A., Nikitin N.A., Kirpichnikov M.P., Karpova O.V., Atabekov J.G. Obtaining and characterization of spherical particles – new biogenic platforms // Moscow Univ. Biol. Sci. Bull. 2015. Vol. 70. N. 4. P. 194–197.

7. Atabekov J.G., Nikitin N.A., Karpova O.V. New type of platforms for in vitro vaccine assembly // Moscow Univ. Biol. Sci. Bull. 2015. Vol. 70. N 4. P. 177–183.

8. Nikitin N., Trifonova E., Karpova O., Atabekov J. Examination of biologically active nanocomplexes by nanoparticle tracking analysis // Microsc. Microanal. 2013. Vol. 19. N 4. P. 808–813.

9. Nikitin N.A., Malinin A.S., Trifonova E.A., Rakhnyanskaya A.A., Yaroslavov A.A., Karpova O.V., Atabekov J.G. Proteins immobilization on the surface of modified plant viral particles coated with hydrophobic polycations // J. Biomat. Sci. Polym. Ed. 2014. Vol. 25. N 16. P. 1743–1754.

10. Bruckman M.A., Czapar A.E., VanMeter A., Randolph L.N., Steinmetz N.F. Tobacco mosaic virus-based protein nanoparticles and nanorods for chemotherapy delivery targeting breast cancer // J. Control. Release. 2016. Vol. 231. P. 103–113.

11. Trifonova E.A., Zenin V.A., Nikitin N.A., Yurkova M.S., Ryabchevskaya E.M., Putlyaev E.V., Donchenko E.K., Kondakova O.A., Fedorov A.N., Atabekov J.G., Karpova O.V. Study of rubella candidate vaccine based on a structurally modified plant virus // Antiviral Res. 2017. Vol. 144. P. 27–33.

12. Nikitin N., Ksenofontov A., Trifonova E., Arkhipenko M., Petrova E., Kondakova O., Kirpichnikov M., Atabekov J., Dobrov E., Karpova O. Thermal conversion of filamentous potato virus X into spherical particles with different properties from virions // FEBS Lett. 2016. Vol. 590. N 10. P. 1543–1551.

13. Atabekov J., Dobrov E., Karpova O., Rodionova N. Potato virus X: structure, disassembly and reconstitution // Mol. Plant Pathol. 2007. Vol. 8. N 5. P. 667–675.

14. Descriptions of Plant Viruses (DPV) [Электронный ресурс]. 1975. Дата обновления: 08.2013. URL: http://www.dpvweb.net/ (дата обращения: 16.07.2017).

15. Clare D.K., Pechnikova E.V., Skurat E.V., Makarov V.V., Sokolova O.S., Solovyev A.G., Orlova E.V. Novel inter-subunit contacts in barley stripe mosaic virus revealed by cryo-electron microscopy // Structure. 2015. Vol. 23. N 10. P. 1815–1826.

16. Mukhamedzhanova A.A., Smirnov A.A., Arkhipenko M.V., Ivanov P.A., Chirkov S.N., Rodionova N.P., Karpova O.V., Atabekov J.G. Characterization of Alternanthera mosaic virus and its coat protein // Open Virol. J. 2011. Vol. 5. P. 136–140.

17. Karasev A.V., Chirkov S.N., Kaftanova A.S., Miroshnichenko N.A., Surgucheva N.A., Fedotina V.L. Characterization of bean mild mosaic virus: particle morpho logy, composition and RNA cell-free translation // Intervirology. 1989. Vol. 30. N 5. P. 285–293.

18. Yasaka R., Nguyen H.D., Simon Y.W.H., Duchêne S., Korkmaz S., Katis N., Takahashi H., Gibbs A.J., Ohshima K. The temporal evolution and global spread of cauliflower mosaic virus a plant pararetrovirus // PLoS One. 2014. Vol. 9. N 1. e85641.

19. Kassanis B., McCarthy D. The quality of virus as affected by the ambient temperature // J. Gen. Virol. 1967. Vol. 1. N 4. P. 425–440.

20. Nikitin N., Trifonova E., Evtushenko E., Kirpichnikov M., Atabekov J., Karpova O. Comparative study of non-enveloped icosahedral viruses size // PLoS One. 2015. Vol. 10. N 11. e0142415.

21. Stubbs G., Parker L., Junn J., Kendall A. Flexible filamentous virus structures from fiber diffraction // Fibre Diffraction Rev. 2005. Vol. 13. N 2. P. 38–42.

22. Silver S., Quan S., Deom M. Completion of the nucleotide sequence of sunn-hemp mosaic virus: a tobamovirus pathogenic to legumes // Virus Genes. 1996. Vol. 13. N 1. P. 83–85.

23. Hafez E.E., Abdel Aleem E.E., Fattouh F.A. Comparison of barley stripe mosaic virus strains // Z. Naturforsch C. 2008. Vol. 63. N 3–4. P. 271–276.

24. Solovyev A.G., Makarov V.V. Helical capsids of plant viruses: architecture with structural lability // J. Gen. Virol. 2016. Vol. 97. N 8. P. 1739–1754.