2) рибозим
3) обратная транскриптаза
4) РНК-зависимая РНК полимераза (RdRp) (+)
РНК-зависимая РНК-полимераза (RdRp) обязательно переносится вирионом вирусов с одноцепочечной РНК отрицательной полярности. Их геном комплементарен матричной РНК и не может непосредственно считываться рибосомами клетки. Кроме того, в клетках человека отсутствует фермент, способный синтезировать РНК на РНК-матрице, поэтому без доставленной вирусной полимеразы инфекционный цикл не может начаться.
После проникновения и частичного раздевания вируса вирион-ассоциированная RdRp выполняет первичную транскрипцию: на матрице геномной (-)РНК синтезируются молекулы (+)РНК, функционирующие как мРНК. Затем клеточные рибосомы переводят их в вирусные белки, включая новые молекулы полимеразы. При репликации RdRp сначала образует полноразмерную антигеномную (+)РНК, а на её основе синтезирует дочерние геномы отрицательной полярности. У представителей Mononegavirales активность RdRp обычно связана с крупным белком L и вспомогательными белками полимеразного комплекса; матрицей служит РНК, инкапсидированная нуклеопротеином.
Термин неструктурный белок в данном контексте означает, что RdRp не формирует оболочку или капсид, а выполняет ферментативную функцию; при этом она физически входит в состав инфекционной частицы. Обратная транскриптаза, или РНК-зависимая ДНК-полимераза, характерна прежде всего для ретровирусов и синтезирует ДНК на РНК-матрице. Рибозим представляет собой каталитически активную РНК, а не белок, и не является универсальным компонентом вирусов с (-)РНК-геномом.
| Тип вирусного генома | Возможность непосредственной трансляции генома | Фермент, необходимый на начальном этапе | Наличие фермента в вирионе |
|---|---|---|---|
| (-)оцРНК, класс V по Балтимору | Невозможна: последовательность комплементарна мРНК | РНК-зависимая РНК-полимераза | Обязательно; обеспечивает первичную транскрипцию |
| (+)оцРНК, класс IV | Возможна: геном функционирует как мРНК | RdRp синтезируется после трансляции вирусного генома | Обычно не требуется как обязательный компонент |
| Двухцепочечная РНК, класс III | Невозможна для интактного генома | РНК-зависимая РНК-полимераза | Полимераза упаковывается вместе с геномными сегментами |
| Ретровирусная (+)оцРНК, класс VI | Геном используется преимущественно как матрица для обратной транскрипции | Обратная транскриптаза | Обязательно; синтезирует ДНК-провирус |
| ДНК-содержащие вирусы | Трансляции предшествует синтез мРНК | ДНК-зависимая РНК-полимераза клетки или вируса | Зависит от семейства и места репликации |
| Вирус гепатита D | Геном непосредственно не транслируется целиком | Клеточная РНК-полимераза; рибозим участвует в процессинге РНК | Рибозим является участком геномной РНК, а не белком вириона |
Наличие готовой RdRp определяет инфекционность рибонуклеопротеинового комплекса вирусов отрицательной полярности: изолированная геномная РНК, как правило, не способна самостоятельно инициировать инфекцию. Этот принцип объединяет ортомиксовирусы, парамиксовирусы, рабдовирусы, филовирусы, аренавирусы и ряд других групп. RdRp одновременно обеспечивает транскрипцию вирусных мРНК и репликацию генома, переключаясь между этими режимами в зависимости от стадии инфекционного цикла. Поэтому вирусная полимераза служит важной мишенью противовирусных препаратов, подавляющих синтез вирусной РНК.