2) через локальный лизис мембраны с небольшой потерей жидкой фазы (+)
3) через лизис мембраны с попаданием всей жидкой фазы в цитоплазму
4) в цитоплазму при слиянии оболочки эндосомы и вириона
При эндосомальном проникновении вируса низкий pH, протеолитическое расщепление или взаимодействие капсида с компонентами эндосомальной мембраны вызывают конформационную перестройку вирусных белков. У неокутанных вирусов это может приводить к экспонированию мембраноактивных участков капсида, которые нарушают целостность липидного бислоя. Формируется ограниченный дефект — локальный лизис или перфорация мембраны, через который в цитоплазму перемещается капсид либо его функционально необходимая часть.
Такой механизм сопровождается небольшой утечкой содержимого эндосомы и не требует разрушения всей органеллы. Поэтому правильным является высвобождение капсида через локальный лизис мембраны с небольшой потерей жидкой фазы. Простая пора обычно имеет слишком малый диаметр для прохождения крупного капсида, тогда как полный лизис эндосомы был бы чрезмерным повреждением клетки. Слияние мембран характерно преимущественно для оболочечных вирусов и не является основным механизмом выхода самостоятельного капсида из эндосомы.
После выхода в цитоплазму капсид может претерпевать частичный или полный разбор —脱оболочивание, то есть удаление капсидных белков с высвобождением вирусного генома. Эффективность этапа определяется кислотностью эндосомы, активностью эндосомальных протеаз, составом мембраны и наличием у вируса специальных мембраноактивных белков или пептидных участков. Ограниченная перфорация позволяет сохранить жизнеспособность клетки и обеспечивает направленное проникновение вирусного генома в цитоплазматический репликационный компартмент.
| Механизм | Морфологическая основа | Особенности выхода вируса | Типичная характеристика |
|---|---|---|---|
| Локальная перфорация или лизис | Ограниченный дефект эндосомальной мембраны | Проникновение капсида или его фрагмента при небольшой утечке содержимого | Характерно для ряда неокутанных вирусов; соответствует описанному механизму |
| Формирование узкой поры | Белок или пептид создаёт малый трансмембранный канал | Выход ионов, низкомолекулярных веществ или генома после частичного распада капсида | Диаметр поры может быть недостаточен для прохождения целого капсида |
| Полный лизис эндосомы | Массовое разрушение мембраны органеллы | В цитоплазму поступает практически весь эндосомальный объём | Не является экономным и специфичным механизмом; сопровождается выраженным повреждением клетки |
| Слияние мембран | Объединение липидного бислоя оболочки вируса и эндосомы | Нуклеокапсид высвобождается в цитоплазму после слияния | Типично для оболочечных вирусов, часто зависит от низкого pH |
| Прямое проникновение через плазматическую мембрану | Рецептор-опосредованное поглощение или транслокация без обязательного этапа эндосомального выхода | Вирус сразу оказывается в цитоплазматическом пространстве | Встречается у отдельных вирусов и не объясняет перфорацию эндосомальной мембраны |
| Частичное脱оболочивание в эндосоме | Протеолиз или структурная перестройка капсида | В цитоплазму выходит изменённый капсид, нуклеокапсид или вирусный геном | Может предшествовать локальному лизису и повышать проникающую способность вируса |
Таким образом, перфорация эндосомальной мембраны представляет собой ограниченное повреждение, а не тотальное разрушение эндосомы. Ключевым признаком правильного механизма является сочетание выхода капсида с небольшой потерей жидкой фазы. Для оболочечных вирусов следует отдельно рассматривать pH-зависимое слияние мембран. После эндосомального выхода дальнейшая инфекционность определяется успешным脱оболочиванием и доставкой вирусного генома к месту репликации.