2) ДНК-полимераза, протеаза
3) сериновая протеаза, ДНК-полимераза
4) геликаза, металлопротеаза, РНК-зависимая РНК-полимераза, сериновая протеаза
Вирус гепатита C (HCV) относится к вирусам с одноцепочечной РНК положительной полярности и размножается в цитоплазме гепатоцитов без образования ДНК-промежуточного продукта. Ключевыми ферментами репликационного комплекса являются белок NS3 с NTPазной и хеликазной активностью, который расплетает вторичные структуры вирусной РНК, и белок NS5B — РНК-зависимая РНК-полимераза. Поэтому правильным является вариант 1: именно эти ферменты непосредственно обеспечивают синтез комплементарной отрицательной цепи РНК и последующее образование новых положительных РНК-геномов.
Репликация HCV происходит на специализированных мембранных структурах эндоплазматического ретикулума, называемых membranous web. Хеликаза NS3 подготавливает матрицу, а NS5B последовательно синтезирует РНК через отрицательно-цепочечный промежуточный продукт. ДНК-полимераза в жизненном цикле HCV не участвует, поскольку вирус не использует обратную транскрипцию и не интегрируется в геном клетки.
Сериновые и металлопротеазы также имеют важное значение для жизненного цикла вируса, однако выполняют преимущественно процессинговую функцию. Сериновая протеаза NS3/4A и металлопротеаза NS2 расщепляют единую вирусную полипротеиновую цепь на структурные и неструктурные белки, но не являются основными ферментами синтеза вирусной РНК. Поэтому более широкий перечень ферментов в варианте 4 описывает различные этапы созревания вируса, а не непосредственно базовый репликационный комплекс.
| Фермент или белок | Вирусный компонент | Основная функция | Значение для репликации HCV |
|---|---|---|---|
| РНК-зависимая РНК-полимераза | NS5B | Синтез отрицательной цепи РНК по положительной матрице и новых положительных геномов | Центральный фермент репликации вирусного генома |
| Хеликаза | NS3 | Разделение участков РНК и устранение вторичных структур; обладает также NTPазной активностью | Обеспечивает доступ полимеразы к матрице РНК |
| Сериновая протеаза | NS3/4A | Расщепление полипротеина в области неструктурных белков | Не синтезирует РНК, но необходима для созревания репликационного комплекса |
| Металлопротеаза | NS2 | Цинк-зависимое расщепление участка полипротеина NS2–NS3 | Участвует в процессинге вирусных белков, а не в полимеризации РНК |
| ДНК-полимераза | Отсутствует в жизненном цикле HCV | Синтез ДНК по матрице ДНК или РНК | Не участвует в репликации РНК-вируса гепатита C |
| Положительная цепь РНК | Геном HCV | Одновременно служит матрицей для трансляции и репликации | Определяет необходимость РНК-зависимой РНК-полимеразы |
Фармакологическое значение этих механизмов отражено в структуре современной противовирусной терапии HCV. Прямые противовирусные препараты включают ингибиторы NS5B и NS3/4A, а также NS5A, участвующий в организации репликационного комплекса. Понимание различия между ферментами репликации и ферментами процессинга помогает правильно интерпретировать молекулярную биологию вируса и механизм действия препаратов. Основной диагностический маркер активной инфекции — обнаружение РНК HCV методом ПЦР, а не выявление вирусной ДНК.