Физико-химические механизмы белок-липидных взаимодействий в процессе вирусного инфицирования клетки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.02, доктор наук Батищев Олег Вячеславович

• Батищев Олег Вячеславович
• доктор наук
• 2021

Оглавление диссертации доктор наук Батищев Олег Вячеславович

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Цель работы

Задачи

Научная новизна

Практическая значимость

Положения, выносимые на защиту

Личный вклад автора

Апробация работы

Публикации

Глава 1. Происхождение вирусов, их структура и этапы жизненного цикла

1.1. Гипотезы о происхождении вирусов

1.2. Структура вирусов

1.3. Проникновение оболочечных вирусов в клетку

1.4. Структура липидного матрикса клеточных мембран, липидные и липид-белковые домены

1.5. Матриксные (капсидные) белки оболочечных вирусов

Глава 2. Вирус-индуцированное слияние мембран

2.1. Вирусное слияние и структура липидного бислоя

Материалы и методы

2.1.1. Взаимодействие вируса гриппа А с бислойными липидными мембранами на подложке

2.1.2. Физико-химические механизмы влияния ганглиозидов на структуру и размеры упорядоченных липидных доменов в мембранах

2.2. Физико-химические механизмы функционирования и самоорганизации белков слияния оболочечных вирусов

Материалы и методы

2.2.1. рН-зависимость слияния мембран

2.2.2. Физико-химические механизмы самоорганизации вирусных белков слияния

Глава 3. Физико-химические аспекты взаимодействия матриксных белков оболочечных вирусов

3.1. рН-зависимые механизмы самосборки и дезинтеграции белкового матрикса вируса гриппа А

Материалы и методы

3.1.1. Сборка и разрушение слоя белка М1 на поверхности липидных мембран

3.1.2. Физико-химические механизмы построения матрикса белков М1 вируса гриппа А

3.2. Механизмы самоорганизации белкового матрикса вируса болезни Ньюкасла

Материалы и методы

3.2.1. Структура и самоорганизация матриксных белков вируса болезни Ньюкасла

3.2.2. Формирование слоя матриксных белков вируса болезни Ньюкасла

Глава 4. Функциональная активность вирусных белков по деформации клеточных мембран

4.1. Физико-химические механизмы формирования дочерних вирионов матриксными белками вируса гриппа А

Материалы и методы

4.1.1. Взаимодействие белка М1 с жидко-неупорядоченными GUV

4.1.2. Взаимодействие белка М1 с жидко-упорядоченными (рафтовыми) GUV

4.2. Кривизна липидного бислоя и олигомеризация полипротеина Gag ВИЧ

Материалы и методы

4.2.1. Адсорбция белка Gag ВИЧ на плоских липидных мембранах

4.2.2. Самоорганизация белка Gag ВИЧ на рифленой фазе липидного бислоя

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

За последние двадцать лет человечество столкнулось с появлением многих новых опасных вирусов, один из которых, возбудитель новой коронавирусной инфекции (СОУГО-19), вызвал сильнейшую пандемию, охватившую практически все страны мира. Возникновение и распространение таких вирусов несет серьезную опасность не только для жизни и здоровья людей, но и для мировой экономики, ущерб для которой от вспышки СОУГО-19 уже исчисляется триллионами долларов США и продолжает расти. Отсюда проистекает и другая, косвенная опасность вирусных эпидемий: экономические трудности, вызванные необходимыми карантинными мерами и ограничениями, неизбежно ведут к росту безработицы и падению уровня жизни населения. Поэтому поиск новых методов борьбы с вирусными инфекциями, изучение механизмов возникновения вирусов и их взаимодействия с клетками организмов человека и животных, а также установление общих моментов в процессах инфицирования различными вирусами, становятся одними из главных вызовов для современной науки.

Возбудителями большинства наиболее опасных вирусных заболеваний являются так называемые оболочечные вирусы - вирусы, генетический материал которых «спрятан» в две оболочки: белковый каркас и липидный бислой, в который инкорпорированы поверхностные белки вириона. Представителями класса оболочечных вирусов являются такие серьезные патогены как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), коронавирусы SARS-CoV, SARS-CoV-2, MERS-CoV, вирус гепатита С, вирусы герпеса, вирус Эбола, вирус гриппа и т.п. В настоящее время существует очевидная нехватка терапевтических средств для лечения или профилактики многих инфекций, вызываемых оболочечными вирусами, равно как присутствует и растущая обеспокоенность возможностью появления новых высокопатогенных вирусных штаммов. При этом, по данным Всемирной организации здравоохранения, только лишь ежегодные сезонные вспышки вируса гриппа А уносят жизни примерно полумиллиона человек, в то время как пандемии, вызванные этим вирусом, приводили к десяткам миллионов жертв. Вакцинация позволяет снизить заболеваемость и смертность, но, зачастую, не может полностью побороть инфекцию. Это обусловлено высокой изменчивостью многих вирусов, проявляющейся как в постоянном появлении новых вариантов (антигенном дрейфе), так и в смене антигенного подтипа. И хотя последние достижения молекулярной биологии в изучении репликации вирусов дают рациональную основу для направленного поиска противовирусных препаратов, все еще

остается актуальной задача поиска новых химиотерапевтических средств, воздействующих на те компоненты и стадии жизненного цикла вируса, которые не являются мишенями для существующих противовирусных лекарственных препаратов. Несмотря на существенные различия в клинической картине протекания заболеваний, вызываемых оболочечными вирусами, сами они имеют ряд характерных особенностей, определяющих их общность. Независимо от способа проникновения в клетку - путем эндоцитоза или непосредственного слияния с плазматической мембраной - для оболочечных вирусов характерны следующие стадии взаимодействия с клеткой-мишенью: связывание с рецепторами на клеточной поверхности, воздействие поверхностных гликопротеинов вируса на мембранные структуры инфицируемой клетки, слияние липидной оболочки вириона с плазматической или эндосомальной мембраной, разрушение белкового капсида и его диссоциация от вирусного нуклеопротеина. Общность поведения оболочечных вирусов наблюдается и на стадии мультипликации инфекции. Вирусные белки, экспрессируемые инфицированной клеткой, должны собраться на определенных участках внешней (плазматической) или внутриклеточных мембран, соединиться с генетическим материалом нового вируса, а затем, скоррелированно во времени и пространстве, отпочковаться от мембранных структур клетки, сформировав новую вирусную частицу. Одну из ключевых ролей на различных этапах жизненного цикла вирусов играют матриксные, или капсидные белки, формирующие белковую оболочку вируса. Несмотря на столь важную функцию данных белков, по-прежнему остается много открытых вопросов о механизмах их взаимодействия с липидными мембранами клетки и вируса, способах самоорганизации при сборке новых вирусных частиц, а также о причинах разрушения вирусного белкового капсида в процессе инфицирования. В связи с этим капсидные белки, являющиеся одними из самых консервативных белков оболочечных вирусов и составляющие основную массу белков любого вируса, до сих пор не являются мишенями для противовирусных препаратов.

Перспективными мишенями для противовирусных препаратов являются и так называемые белки слияния оболочечных вирусов, обеспечивающие объединение вирусной и клеточной мембраны на ранних стадиях инфицирования. Так как эти белки расположены на поверхности вириона, именно они, зачастую, и являются мишенями для антител. Однако, отмеченная выше высокая скорость мутационных изменений у ряда таких белков (как, например, в случае с ВИЧ), препятствует созданию долгосрочного иммунного ответа. С другой стороны, важным структурных элементов таких белков являются пептиды слияния, ответственные за «заякоривание» клеточной мембраны. Эти пептиды, изначально спрятанные в гидрофобной кармане белков слияния, выходят наружу в процессе конформационных изменений последних, в ответ на некое триггерное событие: связывание

с рецептором на поверхности клетки или, например, изменение рН при попадании вируса внутрь клеточных эндосом. Любые изменения в структуре пептидов слияния сказываются на эффективности вирусного инфицирования, а блокирование самого момента выхода данного пептида с помощью подходящих лекарственных молекул может остановить инфекцию на самых ранних этапах. Тем не менее, даже в случае наиболее изученного белка слияния - гемагглютинина вируса гриппа А - точный механизм работы данного белка, равно как и особенности функционирования его пептида слияния, возможность кооперативного связывания этих пептидов с мембраной, взаимодействия с липидной компонентой клеточных мембран, и инициации процесса формирования пор в мембране клетки, до сих пор остается открытым вопросом.

Таким образом, белок-липидные взаимодействия опосредует практически все этапы проникновения оболочечных вирусов внутрь клетки и сборки в ней новых вирусных частиц. Поэтому определение фундаментальных механизмов этих взаимодействий является крайне актуальной задачей, решение которой открывает пути к созданию новых противовирусных препаратов широкого спектра действия. В этой связи важной задачей становится построение общих физических моделей тех процессов, которые происходят во время вирусного инфицирования клетки. Отмеченная выше общность механизмов проникновения вирусов в клетку позволяет предположить, что осуществление тех или иных стадий проникновения вируса определяется общими физико-химическими механизмами и регулируется энергетическими барьерами перехода между некими общими промежуточными структурами. Физические модели данных процессов позволяют предсказывать вероятность их реализации и открывают принципиально новые подходы к поиску потенциальных противовирусных лекарственных препаратов. В частности, теория упругости жидких кристаллов, адаптированная к липидным мембранам, позволяет предсказывать вероятность слияния мембран, в том числе опосредованного вирусными белками; теория регулярных растворов - возможность формирования упорядоченных доменов в мембране, влияющих на самоорганизацию капсидных белков вируса и эффективность встраивания пептидов слияния в клеточные мембраны; теория Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека - взаимодействие крупных белковых молекул в процессе формирования вирусной оболочки. Кроме того, физико-химические законы адсорбции, строения двойных электрических слоев, смачивания и создания межфазного натяжения определяют множество универсальных процессов построения любого вируса. В результате у нас в руках оказывается мощный инструмент моделирования и предсказания поведения системы, что открывает широкий спектр возможностей как для выяснения

фундаментальных законов формирования вирусов на молекулярном уровне, так и для предсказания новых способов борьбы с вирусными инфекциями.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-химические механизмы белок-липидных взаимодействий в процессе вирусного инфицирования клетки»

Цель работы

Целью работы являлось установление фундаментальных физико-химических механизмов

белок-липидных взаимодействий в процессе инфицирования клеток различными

оболочечными вирусами и построение физических моделей данных процессов для поиска

новых противовирусных препаратов.

Задачи

• Разработка и модификация подходов к определению физико-химических механизмов действия белков слияния первого типа на мембраны-мишени, построение физических моделей воздействия пептидов слияния на деформации липидного матрикса клеточных мембран и формирование поры слияния на начальных стадиях инфицирования. Установление физико-химических механизмов самоорганизации розеток белков слияния как необходимой стадии запуска вирус-индуцированного слияния мембран.

• Разработка подходов для анализа влияния связывания вирусов с рецепторными молекулами на поверхности клетки-мишени на структуру и фазовое состояние липидного матрикса клеточных мембран. Выявление изменений в структуре липидного бислоя при активации вирусного слияния.

• Разработка методик анализа кинетики адсорбции капсидных (матриксных) белков оболочечных вирусов на бислойных липидных мембранах (БЛМ). Установление механизмов адсорбции, выяснение роли липидного состава мембраны, рН среды и ионной силы раствора.

• Построение моделей самоорганизации капсидных (матриксных) белков оболочечных вирусов. Установление физико-химических механизмов разрушения белковых оболочек вирусов на стадии выхода генетического материала в цитоплазму.

• Разработка моделей воздействия капсидных (матриксных) белков на упругие характеристики липидного бислоя и выяснение роли данных белков в деформациях мембран на различных стадиях вирусного инфицирования клетки.

• Разработка методик анализа роли белков, формирующих оболочку вирусов, в построении вирусоподобных частиц, а также установление предпочтения данных белков к кривизне мембраны и/или их способности создавать локально искривленных

участки липидного бислоя. Установление общих физико-химических основ построение белковых оболочек вирусов и механизмов воздействия капсидных (матриксных) белков вирусов на структуру липидного бислоя, его геометрическую кривизну и фазовое состояние.

Научная новизна

• Впервые показано, что активация вирусного слияния в случае вируса гриппа А приводит к изменению структуры липидных нанодоменов в мембране-мишени. Предложен физико-химический механизм данного явления, базирующийся на особенностях строения рецептора вируса гриппа А - молекул ганглиозидов ОБ 1а, и изменении характера связывания вириона в результате конформационных перестроек гемагглютинина в слиятельно-активную конформацию.

• Установлено влияние ганглиозидов на процесс формирования и динамику ансамбля упорядоченных липидных доменов - рафтов. Показано, что равновесный размер доменов регулируется содержанием в мембране липидов с определенной молекулярной геометрией.

• Предложена физическая модель кооперативного действия белков слияния 1-типа ряда оболочечных вирусов, позволившая описать влияние структуры пептидов слияния, липидного состава вирусной и клеточной мембран, а также особенностей конформационных изменений вирусных белков слияния. Показано, что деформации липидных мембран вкупе с необходимостью преодоления гидратационного отталкивания взаимодействующих липидных бислоев определяют энергетику процесса вирусного слияния. На основании этих данных объяснено различие в числе белков, запускающих данный процесс для различных оболочечных вирусов.

• Впервые показано, что анизотропная структура матриксного белка М1 вируса гриппа А позволяет ему формировать двойные слои на поверхности липидных мембран. На основании этих данный была предсказана ориентация молекул белка М1 относительно липидной оболочки вируса.

• На основании исследований по кинетике адсорбции матриксного белка М1 вируса гриппа методом компенсации внутримембранного поля, в сочетании с атомной силовой микроскопией, впервые был предложен молекулярный механизм рН-зависимого разрушения белкового матрикса вируса гриппа. Было показано, что ключевую роль в этом процессе играет рост заряда белковой молекулы в кислой среде.

Показано, что белок М1 способен создавать натяжение липидного бислоя, облегчающее процесс вирусного слияния и расширения поры слияния. Определены механизмы самоорганизации белкового матрикса вируса гриппа А. Построена физико-химическая модель процесса, рассматривающая роль электростатических, гидрофобных взаимодействий, а также формирования водородных связей. Предсказаны участки матриксного белка, ответственные за полимеризацию белкового каркаса вируса.

Впервые получены непрерывные траектории процессов формирования пор в мембранах, определены высоты активационных барьеров на этих траекториях и предсказать зависимость скоростей процессов от липидного состава мембран, наличия пептидов и белков на мембране, а также действия натяжения мембран. Установлены молекулярные механизмы самосборки матриксных белков вируса болезни Ньюкасла и получена структура вирусного капсида в растворе. Показано, что рН среды не влияет на белок-липидные взаимодействия между белковым капсидом и липидной оболочкой вируса, в то время как разрушение белкового каркаса происходит эффективнее именно в кислой среде. Эти работы помогли объяснить возможность проникновения данного вируса эндоцитозным путем. Полипротеин Gag является важным компонентом вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Многие копии Gag собираются латерально, либо в цитоплазме, либо на плазматической мембране клетки-хозяина, чтобы произвести новые вирусы. Впервые обнаружено, что данный белок имеет предпочтение к локально-вогнутым областям мембраны. Основываясь на теории упругости мембран, показано, что сортировка белков по кривизне мембраны может обеспечить значительную концентрацию молекул белка в областях с желаемой кривизной. Предложенный подход представляет собой легко реализуемую универсальную систему сортировки белков по кривизне мембран, позволяющую получать широкий диапазон кривизны в зависимости от липидной смеси и тестировать склонность белков к кривизне при различных температурах, включая физиологическую.

Установлен молекулярный механизм деформаций мембраны матриксным белком М1 вируса гриппа А. Показано, что, в отличие от капсидного полипротенина Gag ВИЧ, белок М1 конденсирует под собой молекулы липидов, создавая дисбаланс площади липидных монослоев мембраны и, таким образом, изгибая липидный бислой. Впервые показано, что белок М1 имеет активность по отношению к липидным нанодоменам (рафтам) в мембранах, разделяя жидко-упорядоченные и жидко-неупорядоченные фракции липидного бислоя.

Практическая значимость

• Обнаруженное влияние активации вирусного слияния в случае вируса гриппа А на структуру липидных нанодоменов в мембране-мишени может быть использовано в качестве метода скрининга эффективности лекарственных препаратов, направленных на ингибирование вирусного слияния, а также для определения воздействия различных веществ, мутаций вирусных белков и свойств окружающей среды на активацию белков слияния вируса гриппа А.

• Предсказанные участки матриксного белка М1 вируса гриппа А, ответственные за белок-белковое взаимодействие при построении каркаса вириона, могут быть использованы для разработки лекарственных веществ, препятствующих самосборке белкового матрикса данного вируса.

• Предложенная полная модель процесса формирования пор в мембранах, в том числе при воздействии внешних факторов, может быть использована для поиска веществ, стабилизирующих липидный бислой и препятствующих разрывам мембраны, например, при мышечной дистрофии. Кроме того, данная модель может быть полезна при поиске новых антимикробных пептидов, а также в биотехнологических и биомедицинских приложениях, например, для электрофоретической доставки лекарственных препаратов внутрь клеток.

• Обнаруженная активность матриксного белка М1 по отношению к липидным нанодоменам в мембранах может быть использована при разработке новых противовирусных препаратов, воздействующих на структуру таких доменов в клетках.

• Предложенные экспериментальные модели анализа чувствительности вирусных белков к кривизне мембраны могут быть использованы для разработки системы скрининга сортировки различных мембранных белков в градиенте кривизны для установления их молекулярной геометрии в нативных условиях.

Положения, выносимые на защиту

• Физико-химические механизмы возникновения и изменения структуры жидко-упорядоченных липидных доменов в клеточных мембранах при связывании вирионов вируса гриппа А и активации вирусного слияния; физическая модель влияния линейной активности молекул ганглиозидов на энергию границы жидко-упорядоченных липидных доменов и их средние размеры.

• Физико-химические механизмы взаимного влияния белков слияния первого типа ряда оболочечных вирусов и индуцируемых ими деформаций липидного матрикса клеточных мембран на организацию розетки белков слияния.

• Методика комплексного анализа белок-липидных взаимодействий в процессе самоорганизации белкового каркаса оболочечных вирусов, включающая анализ отдельных молекул белка и формируемых структур методом атомной силовой микроскопии и анализ кинетики адсорбции белков методом компенсации внутримембранного поля; физические модели процессов адсорбции и самоорганизации исследуемых белков.

• Методика анализа влияния рН среды на структуру слоя матриксных белков оболочечных вирусов на примере вируса гриппа А, вируса болезни Ньюкасла и вируса иммунодефицита человека, а также их воздействия на липидную оболочку вируса и процесс расширения поры слияния при инфицировании.

• Физическая модель самосборки матриксных белков М1 вируса гриппа А, учитывающая основные механизмы белок-белкового взаимодействия, роль электростатических и гидрофобных взаимодействий в этом процессе, и позволяющая определить участки белка, ответственные за формирование и разрушение белкового каркаса вируса.

• Физическая модель деформации липидного матрикса клеточных мембран капсидными белками оболочечных вирусов при формировании дочерних вирионов в инфицированных клетках на примере вируса гриппа А, вируса болезни Ньюкасла и вируса иммунодефицита человека.

Личный вклад автора

Все экспериментальные исследования и теоретические расчеты, вошедшие в данную работу, были выполнены либо самим диссертантом, либо под его непосредственным руководством, в том числе в рамках дипломных работ и магистерских диссертаций студентов МФТИ (НИУ). Эксперименты по малоугловому рентгеновскому рассеянию и аналитическому ультрацентрифугированию для растворов белков вируса гриппа А и вируса болезни Ньюкасла проводились Э.В. Штыковой (Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН), Л.А. Дадиновой (Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН), М.В. Петуховым (Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН), А.Л. Ксенофонтовым (НИИ ФХБ им. А.Н. Белозерского) в

сотрудничестве с С.М. Джеффрисом и Д.И. Свергуном (Европейская молекулярно-биологическая лаборатория, Гамбург, Германия) в рамках совместных проектов под руководством диссертанта. Получение препаратов белка М1 вируса гриппа А и матриксного белка М вируса болезни Ньюкасла осуществлялось Н.В. Федоровой (НИИ ФХБ им. А.Н. Белозерского) в отделе хроматографического анализа НИИ ФХБ им. А.Н. Белозерского под руководством Л.А. Баратовой, при содействии Т.А. Тимофеевой (Институт вирусологии им. Д.И. Ивановского ФГБУ «НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи» Минздрава России). Препараты белка Gag вируса иммунодефицита человека были переданы Д. Циммербергом (Национальный институт здоровья детей и развития человека Национальных институтов здоровья США) в рамках совместного проекта под руководством диссертанта. Образцы вирусов гриппа А VN1203ANS1 и VN1203ANS1-K58I были предоставлены Ю.Р. Романовой (AVIR Green Hills Biotechnology, Австрия) в рамках совместной работы.

Апробация работы

Результаты работы доложены и обсуждены на Итоговой конференции по результатам

выполнения мероприятий за 2007 год в рамках приоритетного направления «живые

системы» ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития

научно-технического комплекса России за 2007-2012 годы» (Москва, Россия, 2007);

Международной научной конференции «Ионные каналы: структура и функции» (Санкт-

Петербург, Россия, 2009); IV, V, VI, XII, XIII Конференции молодых учёных, аспирантов и

студентов ИФХЭ РАН (Москва, Россия, 2009, 2010, 2011, 2017, 2018); IX, X

Международном Фрумкинском симпозиуме (Москва, Россия, 2010, 2015); XXI

Международном симпозиуме по биоэлектрохимии и биоэнергетике (Краков, Польша,

2011); 54, 55, 56, 59 Научной конференции МФТИ (Москва - Долгопрудный - Жуковский,

Россия, 2011, 2012, 2013, 2016); Конференции молодых ученых «Молекулярная и клеточная

биология: прикладные аспекты» (Москва, Россия, 2012); Международной научной

конференции «Seeing at the Nanoscale 2012» (Бристоль, Великобритания, 2012); IV Съезде

биофизиков России (Нижний Новгород, Россия, 2012); 15, 16 Международной конференции

по малоугловому рассеянию SAS2012 (Сидней, Австралия, 2012; Берлин, Германия, 2015);

58, 59, 60, 61, 62, 64 Ежегодном съезде Американского биофизического общества (Сан-

Франциско, США, 2014; Балтимор, США, 2015; Лос-Анджелес, США, 2016; Новый Орлеан,

США, 2017; Сан-Франциско, США, 2018; Сан-Диего, США, 2020); 18 Конгресс

Международного общества общей и прикладной биофизики (IUPAB) (Брисбен, Австралия,

2014); 10 Конгресс Европейских биофизических обществ (EBSA) (Дрезден, Германия,

12

2015); 19, 20, 21 Международной школе-конференции по физике конденсированного состояния вещества (Варна, Болгария, 2016, 2018, 2020); Симпозиуме по мембранным и жидкокристаллическим наноструктурам (МЕК1КА-2016) (Варна, Болгария, 2016); 6 Европейском конгрессе по вирусологии (Гамбург, Германия, 2016); Объединенном 19 конгрессе ШРАВ и 11 конгрессе EBSA (Эдинбург, Великобритания, 2017); 42, 43 Конгрессе Федерации Европейских биохимических обществ (FEBS) (Иерусалим, Израиль, 2017; Прага, Чехия, 2018); Объединенном 10 конгрессе Международного общества общей и прикладной физики (ШРАР) и 12 конгрессе EBSA (Мадрид, Испания, 2019).

Публикации

Основное содержание работы опубликовано в 33 статьях, 1 монографии и 58 тезисах докладов на Российских и Международных научных конференциях.

Глава 1. Происхождение вирусов, их структура и этапы

жизненного цикла

1.1. Гипотезы о происхождении вирусов

Открытие вирусов связано с историческим экспериментом Д.И. Ивановского 1892 года, который показал, что возбудитель табачной мозаики может проходить через бактериальный фильтр Чемберленда [1]. Сам термин «вирус» для обозначения возбудителя этой болезни был введен Бейеринком [2], а в 1939 году вирусы были впервые визуализированы с помощью недавно изобретенного электронного микроскопа [3]. В настоящее время установлено, что вирусы являются наиболее распространенными биологическими объектами на Земле и, так или иначе, воздействуют на все домены жизни [4-7]. Согласно последним оценкам, их количество примерно в десятки раз превышает число видов в царстве прокариот на нашей планете, и в тысячи - в царстве эукариот [5]. Несмотря на это, вопросы об их происхождении, биологической роли и даже о том, следует ли вирусы относить к живым или неживым субстанциям, остаются предметом острых дебатов. Для объяснения происхождения вирусов были предложены три основных сценария [8]. Гипотеза первичного вирусного мира рассматривает вирусы (или вирусоподобные генетические элементы) как промежуточные звенья между пребиотическими химическими системами и клеточной жизнью и, соответственно, утверждает, что вирусоподобные объекты возникли в доклеточном мире [7]. Основой данной гипотезы служит многообразие способов репликации генома вирусов, возможность использования в качестве генома как молекул РНК, так и ДНК, в том числе одноцепочечных и сегментированных. Поэтому считается, что именно в вирусах изначально происходила эволюция системы репликации и экспрессии генов, а также переход от РНК-мира к молекулам ДНК как основе кодирования генетической информации. Однако идея о том, что вирусы возникли и развивались в доклеточном мире предполагает, что необходимая им система синтеза белков и производства энергии также существовала вне защитных клеточных оболочек, и при этом не стала частью самих вирусов, что представляется сомнительным [8]. Регрессивная гипотеза, напротив, утверждает, что вирусы являются сильно редуцированными клетками, которые отбросили многие функциональные системы, перейдя к паразитическому способу существования [9]. Эта гипотеза базируется на механизме естественного отбора, в результате которого конкуренция, которая, по всей видимости, происходила между ранними РНК-протоклетками приводила к появлению новых важных молекулярных механизмов у определенных видов клеток. В результате

потомки индивида, получившего такое большое преимущество, рано или поздно устранили бы все другие линии протоклеток, которые ранее сосуществовали с ними. В таком случае единственный шанс на выживание проигравших - стать паразитами. Во многом, развитию этого представления о вирусах способствовало открытие гигантских вирусов, поражающих простейших, и отменивших критерий «малости» для классификации вновь открытой субстанции в качестве вируса. Для гигантских вирусов характерно также наличие белковых нитей вокруг их оболочек, напоминающих жгутики бактерий. Присутствие генов, кодирующих ферменты системы трансляции, например, у мимивируса, предполагало, что данный вирус ранее имел всю трансляционную машинерию и, по всей видимости, является редуцированной клеточной формой жизни. В результате гигантские вирусы достаточно долго не относили к вирусам, а рассматривали как промежуточную подвиды бактерий, промежуточную стадию эволюции между вирусами и бактериями и даже высказывались предположения, что гигантские вирусы являются четвертым доменом жизни, наряду с прокариотами, эукариотами и археями [10]. Однако последняя идея была поставлена под сомнение тем фактом, что существует достаточно много гигантских вирусов, инфицирующих одни и те же организмы, но при этом их геномы сильно различаются и, например, для пандоравируса основная часть генома больше коррелирует с клеточными формами жизни, чем с другими вирусами. Кроме того, все эти вирусы имеют сильно различные белковые структуры, характерные только для каждого семейства вирусов, но практически не имеющие соответствия между собой [11]. В результате были высказаны предположения, что гигантские вирусы могут представлять собой лишь результат эволюции менее крупных ДНК-вирусов [12]. Происхождение вирусных капсидов в рамках регрессивной гипотезы объяснялось возможным наличием белковых оболочек регрессировавших РНК-клеток, состоящих из идентичных белков, напоминающих слой S-белков современных прокариот [8]. Наконец, третья гипотеза, «гипотеза побега» постулирует, что вирусы развивались независимо в разных доменах жизни, захватывая клеточные гены и механизмы репликации для своего существования [8]. В рамках последней гипотезы рассматривается и возможность того, что вирусы представляют собой способы обмена информацией между первичными формами жизни, которые, в отличие от плазмид, приобрели защитную белковую оболочку и стали выступать в качестве подобия внеядерных хромосом, способных проникать внутрь других клеток. В этом контексте не следует ожидать какой-либо конкретной взаимосвязи между белками, кодируемыми вирусами, и белками, кодируемыми их хозяевами, поскольку вирусы взяли элементы своей структуры из тех организмов, которые существовали задолго до появления современных форм жизни. Более того, можно разумно предположить, что фрагменту генома было легче

стать автономным в древних РНК-протоклетках, поскольку различные молекулярные механизмы, действующие в этих протоклетках, вероятно, были намного проще и менее интегрированы, чем в современных ДНК-содержащих клетках [13]. Кроме того, раз формирование таких элементов информационного обмена происходило на ранних стадиях развития жизни на Земле, в современном мире эта информация не может быть воспринята ныне существующими организмами, либо она значительно трансформировалась за счет накопленных мутаций, и потому вирусы в настоящее время рассматриваются, в основном, как патогены. Необходимо также отметить, что эти гипотезы не являются взаимоисключающими, потому что различные группы вирусов потенциально могли развиваться по разным путям.

Таким образом, вопрос о том, что представляют собой вирусы, как они появились и эволюционировали, по-прежнему остается открытым. Тем не менее, наличие белкового капсида характерно для большинства вирусов, и вопрос происхождения и структурной идентичности капсидных белков является ключевым и при определении справедливости той или иной гипотезы происхождения вирусов, что показывает особую важность данного структурного элемента.

1.2. Структура вирусов

Вообще говоря, геном любого вируса кодирует две основные группы белков:

ответственные за репликацию вирусного генома и необходимые для построения вирусной

оболочки (Рис. 1). Исходя из того, что что белки репликации вируса часто не имеют близких

гомологов в известных клеточных организмах [14], предполагается, что многие из этих

белков возникли в доклеточном мире [7] или в первичных, ныне вымерших, клеточных

микроорганизамах [8]. Но еще более уникальны белки, формирующие белковый каркас

вируса, или капсид. Наличие белкового капсида уникально для вирусов и отличает их от

других систем передачи генетической информации, таких как плазмиды и транспозоны.

Вирусные капсидные белки не имеют очевидных гомологов среди современных клеточных

белков [15], что оставляет открытым вопрос о механизмах их возникновения и эволюции.

Возможно, данные белки ранее выполняли какие-то клеточные функции, но затем были

захвачены вирусами, либо они эволюционировали независимо от других клеточных

компонентов. Кроме того, существует вероятность того, что вирусы представляли собой

какие-то компартменты внутри первичных клеточных форм жизни. Многочисленные

структурные исследования выявили неожиданное сходство структур капсидных белков

вирусов, инфицирующих хозяев из разных доменов жизни, что свидетельствует о раннем

16

происхождении капсидных белков и эволюционных связях между элементами вирусных геномов, которые их кодируют [16-19]. Например, было показано, что 20 семейств вирусов, генетический материал которых представлен двух цепочечной молекулой ДНК, имеют лишь пять типов структур капсидных белков [18].

Рисунок 1. Строение вирусов. А - спиральные (например, вирус табачной мозаики); В -многогранники (например, пикорнавирусы); С - бактериофаги; Б - оболочечные вирусы (например, вирус гриппа А).

Некоторые вирусы при выходе из инфицированной клетки заимствуют часть ее плазматической мембраны, создавая дополнительную, липидную оболочку, в которой располагаются поверхностные гликопротеины таких вирусов. Так как белковый капсид, защищающий вирусный геном, является необходимым компонентом любого вируса, то вирусы без липидной мембраны относят к безоболочечным вирусам (Рис. 1 А-С), а те вирусы, капсид которых покрыт липидной оболочкой, относят к оболочечным [20] (Рис. 1 Б). Вообще говоря, если безоболочечные вирусы, зачастую, имеют только один капсидный белок, то для оболочечных вирусов характерно наличие нуклеокапсидных белков, формирующих нуклеопротеиновый комплекс с его генетическим материалом, а также матриксных белков, создающих каркас вирусной частицы посредством контакта как с нуклеопротеиновым комплексом, так и с липидной оболочкой и встроенными в нее поверхностными белками вируса [21]. Геном безоболочечных вирусов встраивается в белковый капсид в цитоплазме или нуклеоплазме инфицированной клетки, после чего сформированная вирусная частица высвобождаются путем лизиса клеток или, как в случае ротавирусов, секреции [22]. Соответственно, в случае безоболочечных вирусов их капсидные белки должны обеспечивать не только сохранность генетического материала, но и проникновение вируса внутрь клетки. Следует подчеркнуть, что белки и белковые комплексы не переносятся спонтанно через клеточные мембраны, а требуют работы сложных молекулярных машин клетки для их перемещения. Механизмы, посредством

которых белковые оболочки вирусов, лишенных липопротеиновой оболочки, взаимодействуют с клеточными мембранами, пока недостаточно изучены. Например, пикорнавирусы связываются с компонентами клеточной поверхности, которые могут стыковаться с «каньоноподобными» углублениями на поверхности вириона [23; 24]. Их икосаэдрический капсид диаметром около 30 нм построен из 60 копий каждого из 4 вирусных белков "УР1, VP2, VP3 и "УР4, окружающих РНК-геном. Из 99 охарактеризованных на данный момент серотипов 12 (минорная группа рецепторов) связывают рецепторы липопротеинов низкой и очень низкой плотности (LDLR и VLDLR) [25; 26]. Это семейство рецепторов участвует в процессах клеточного эндоцитоза и передачи сигналов, распознавая различные лиганды [27]. Эксперименты показали, что связывание вируса с данными рецепторами может нарушаться при добавлении в систему EDTA сразу после прикрепления вируса к клетке. Однако, уже через несколько минут после начала взаимодействия связывание становится настолько прочным, что эффект EDTA пропадает, и вирусные частицы не диссоциируют от рецептора [28]. Эксперименты по атомной силовой спектроскопии связывания отдельных вирусных частиц показали, что каждый вирион может связать до четырех молекул рецепторов, что указывает на способность всего доступного вирусного капсида взаимодействовать с рецепторами, тем самым усиливая связывание за счет эффекта кооперативности [29]. Связывание вириона с рецепторами запускает процесс эндоцитоза, однако механизм выхода вирусной РНК до сих пор остается невыясненным. Возможно, после эндоцитоза вирус каким-то образом образуют поры в мембране эндосомы, которые позволяют вирусной РНК выходить из вириона и проникать в цитоплазму без полной разборки капсида или разрушения эндосомальной мембраны. Кроме того, рассматривается и возможность того, что само связывание рецептора может инициировать изменения в структуре капсида, которые способствуют образованию пор, а в кислой среде эндосом связывание вириона с клеточными рецепторами пропадает [30]. Напротив, аденовирусы для связывания с клеточными рецепторами используют белковые нити своих капсидов. После первоначальной адсорбции на поверхности клетки аденовирусы связываются с витронектин-связывающими интегринами и также попадают внутрь клетки путем эндоцитоза. Внутри эндосом протонирование лизинов в капсидных белках аденовирусов приводит к разрушению мембраны эндосомы, что позволяет вириону и другому содержимому эндосом попасть в цитоплазму, где впоследствии вирусный капсид распадается [31; 32].

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Батищев Олег Вячеславович, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ивановский Д.И. О двух болезнях табака. Табачная пепелица, Мозаичная болезнь / Ивановский Д.И. // Сельское хозяйство и лесоводство. - 1892. - С. 104-121.

2. Beijerinck M. W. Concerning a contagium viwm fluidum as cause of the spot disease of tobacco leaves / Beijerinck M. W. // Phytopathology Classics. - 1898. - Т. 7. - № 1. -С. 33-52.

3. Kausche G. A. Die Sichtbarmachung von pflanzlichem Virus im Ubermikroskop / Kausche G. A., Pfankuch E., Ruska H. // Naturwissenschaften. - 1939. - Т. 27. - № 18. -С. 292-299.

4. Chow C.-E.T. Biogeography of Viruses in the Sea / C.-E.T. Chow, C.A. Suttle // Annual Review of Virology. - 2015. - Vol. 2. - № 1. - P. 41-66.

5. Viruses as Winners in the Game of Life / A.G. Cobian Guemes [et al.] // Annual Review of Virology. - 2016. - Vol. 3. - № 1. - P. 197-214.

6. Virus-mediated archaeal hecatomb in the deep seafloor / R. Danovaro [et al.] // Science Advances. - 2016. - Vol. 2. - № 10. - P. e1600492.

7. Koonin E.V. A virocentric perspective on the evolution of life / E.V. Koonin, V.V. Dolja // Current Opinion in Virology. - 2013. - Vol. 3. - № 5. - P. 546-557.

8. Forterre P. The origin of viruses and their possible roles in major evolutionary transitions / P. Forterre // Virus Research. - 2006. - Vol. 117. - № 1. - P. 5-16.

9. Nasir A. A phylogenomic data-driven exploration of viral origins and evolution / A. Nasir, G. Caetano-Anolles // Science Advances. - 2015. - Vol. 1. - № 8. - P. e1500527.

10. Raoult D. The 1.2-Megabase Genome Sequence of Mimivirus / D. Raoult // Science. -2004. - Vol. 306. - № 5700. - P. 1344-1350.

11. Yutin N. Pandoraviruses are highly derived phycodnaviruses / N. Yutin, E.V. Koonin // Biology Direct. - 2013. - Vol. 8. - № 1. - P. 25.

12. Yutin N. Origin of giant viruses from smaller DNA viruses not from a fourth domain of cellular life / N. Yutin, Y.I. Wolf, E.V. Koonin // Virology. - 2014. - Vols. 466-467. -P. 38-52.

13. Woese C.R. On the evolution of cells / C.R. Woese // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2002. - Vol. 99. - № 13. - P. 8742-8747.

14. Kazlauskas D. The logic of DNA replication in double-stranded DNA viruses: insights from global analysis of viral genomes / D. Kazlauskas, M. Krupovic, C. Venclovas // Nucleic Acids Research. - 2016. - Vol. 44. - The logic of DNA replication in double-stranded DNA viruses. - № 10. - P. 4551-4564.

229

15. Cheng S. Viral Capsid Proteins Are Segregated in Structural Fold Space / S. Cheng, C.L. Brooks // PLoS Computational Biology. - 2013. - Vol. 9. - № 2. - P. e1002905.

16. Rossmann M.G. Icosahedral RNA virus structure / Rossmann M.G., Johnson J.E. // Annual Review of Biochemistry. - 1989. - T. 58. - № 1. - C. 533-569.

17. Krupovic M. Virus evolution: how far does the double ß-barrel viral lineage extend? / M. Krupovic, D.H. Bamford // Nature Reviews Microbiology. - 2008. - Vol. 6. - Virus evolution. - № 12. - P. 941-948.

18. Krupovic M. Double-stranded DNA viruses: 20 families and only five different architectural principles for virion assembly / M. Krupovic, D.H. Bamford // Current Opinion in Virology. - 2011. - Vol. 1. - Double-stranded DNA viruses. - № 2. - P. 118124.

19. Structure Unifies the Viral Universe / N.G.A. Abrescia [et al.] // Annual Review of Biochemistry. - 2012. - Vol. 81. - № 1. - P. 795-822.

20. Pettersson U. The biochemistry of virus particles / U. Pettersson // Textbook of Medical Virology. - Elsevier, 1983. - P. 17-27.

21. Krupovic M. Multiple origins of viral capsid proteins from cellular ancestors / M. Krupovic, E.V. Koonin // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2017. -Vol. 114. - № 12. - P. E2401-E2410.

22. Klasse P.J. Mechanisms of enveloped virus entry into animal cells / P.J. Klasse, R. Bron, M. Marsh // Advanced Drug Delivery Reviews. - 1998. - Vol. 34. - № 1. - P. 65-91.

23. Rossmann M.G. Viral cell recognition and entry / M.G. Rossmann // Protein Science. -1994. - Vol. 3. - № 10. - P. 1712-1725.

24. Structure of a Human Rhinovirus Complexed with its Receptor Molecule / N.H. Olson [et al.] // Regulation of Gene Expression in Animal Viruses / eds. L. Carrasco, N. Sonenberg, E. Wimmer. - Boston, MA: Springer US, 1993. - P. 1-12.

25. Members of the low density lipoprotein receptor family mediate cell entry of a minor-group common cold virus. / F. Hofer [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 1994. - Vol. 91. - № 5. - P. 1839-1842.

26. The Minor Receptor Group of Human Rhinovirus (HRV) Includes HRV23 and HRV25, but the Presence of a Lysine in the VP1 HI Loop Is Not Sufficient for Receptor Binding / M. Vlasak [et al.] // Journal of Virology. - 2005. - Vol. 79. - № 12. - P. 7389-7395.

27. Schneider W.J. LDL receptor relatives at the crossroad of endocytosis and signaling / W.J. Schneider, J. Nimpf // Cellular and Molecular Life Sciences (CMLS). - 2003. -T. 60. - № 5. - C. 892-903.

28. Noble-Harvey J. Sequential Steps in Attachment of Human Rhinovirus Type 2 to HeLa Cells / J. Noble-Harvey, K. Lonberg-Holm // Journal of General Virology. - 1974. -Vol. 25. - № 1. - P. 83-91.

29. Multiple receptors involved in human rhinovirus attachment to live cells / C. Rankl [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2008. - Vol. 105. - № 46. -P. 17778-17783.

30. Virus-mediated release of endosomal content in vitro: different behavior of adenovirus and rhinovirus serotype 2. / E. Prchla [et al.] // Journal of Cell Biology. - 1995. -Vol. 131. - Virus-mediated release of endosomal content in vitro. - № 1. - P. 111-123.

31. Stepwise dismantling of adenovirus 2 during entry into cells / U.F. Greber [et al.] // Cell. - 1993. - Vol. 75. - № 3. - P. 477-486.

32. Greber U.F. Mechanisms of virus uncoating / U.F. Greber, I. Singh, A. Helenius // Trends in Microbiology. - 1994. - Vol. 2. - № 2. - P. 52-56.

33. Pettersson R.F. Protein Localization and Virus Assembly at Intracellular Membranes / R.F. Pettersson // Protein Traffic in Eukaryotic Cells : Current Topics in Microbiology and Immunology / сост. R.W. Compans [и др.]; ред. R.W. Compans. - Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 1991. - Т. 170. - С. 67-106.

34. Assembly of vaccinia virus: the second wrapping cisterna is derived from the trans Golgi network / M. Schmelz [и др.] // Journal of Virology. - 1994. - Т. 68. - Assembly of vaccinia virus. - № 1. - С. 130-147.

35. Masters P.S. The Molecular Biology of Coronaviruses / P.S. Masters // Advances in Virus Research. - Elsevier, 2006. - Vol. 66. - P. 193-292.

36. White J. Membrane fusion proteins of enveloped animal viruses / J. White, M. Kielian, A. Helenius // Quarterly Reviews of Biophysics. - 1983. - Vol. 16. - № 2. - P. 151-195.

37. White J. Membrane fusion / J. White // Science. - 1992. - Vol. 258. - № 5084. - P. 917924.

38. Rothman J.E. Mechanisms of intracellular protein transport / J.E. Rothman // Nature. -1994. - Vol. 372. - № 6501. - P. 55-63.

39. Colman P.M. The structural biology of type I viral membrane fusion / P.M. Colman, M.C. Lawrence // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2003. - Vol. 4. - № 4. -P. 309-319.

40. Kielian M. Virus membrane-fusion proteins: more than one way to make a hairpin / M. Kielian, F.A. Rey // Nature Reviews Microbiology. - 2006. - Vol. 4. - Virus membranefusion proteins. - № 1. - P. 67-76.

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

Structures and Mechanisms of Viral Membrane Fusion Proteins: Multiple Variations on a Common Theme / J.M. White [et al.] // Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology. - 2008. - Vol. 43. - Structures and Mechanisms of Viral Membrane Fusion Proteins. - № 3. - P. 189-219.

Rey F.A. Common Features of Enveloped Viruses and Implications for Immunogen Design for Next-Generation Vaccines / F.A. Rey, S.-M. Lok // Cell. - 2018. - Vol. 172. -№ 6. - P. 1319-1334.

White J.M. Fusion of Enveloped Viruses in Endosomes: Virus Fusion in Endosomes / J.M. White, G R. Whittaker // Traffic. - 2016. - Vol. 17. - Fusion of Enveloped Viruses in Endosomes. - № 6. - P. 593-614.

Structure of influenza haemagglutinin at the pH of membrane fusion / P.A. Bullough [et al.] // Nature. - 1994. - Vol. 371. - № 6492. - P. 37-43.

Structure of the parainfluenza virus 5 F protein in its metastable, prefusion conformation / H.-S. Yin [et al.] // Nature. - 2006. - Vol. 439. - № 7072. - P. 38-44. Hernández J.M. The hallmarks of cell-cell fusion / J.M. Hernández, B. Podbilewicz // Development. - 2017. - Vol. 144. - № 24. - P. 4481-4495. Li Y. A novel membrane fusion protein family in Flaviviridae? / Y. Li, Y. Modis // Trends in Microbiology. - 2014. - Vol. 22. - № 4. - P. 176-182. Modis Y. Relating structure to evolution in class II viral membrane fusion proteins / Y. Modis // Current Opinion in Virology. - 2014. - Vol. 5. - P. 34-41. Harrison S.C. Viral membrane fusion / S.C. Harrison // Virology. - 2015. - Vols. 479480. - P. 498-507.

Conformational change and protein-protein interactions of the fusion protein of Semliki Forest virus / D.L. Gibbons [et al.] // Nature. - 2004. - Vol. 427. - № 6972. - P. 320-325. Structure of the dengue virus envelope protein after membrane fusion / Y. Modis [et al.] // Nature. - 2004. - Vol. 427. - № 6972. - P. 313-319.

Backovic M. Class III viral membrane fusion proteins / M. Backovic, T.S. Jardetzky // Current Opinion in Structural Biology. - 2009. - Vol. 19. - № 2. - P. 189-196. The postfusion structure of baculovirus gp64 supports a unified view of viral fusion machines / J. Kadlec [et al.] // Nature Structural & Molecular Biology. - 2008. - Vol. 15. - № 10. - P. 1024-1030.

Roche S. Crystal Structure of the Low-pH Form of the Vesicular Stomatitis Virus Glycoprotein G / S. Roche // Science. - 2006. - Vol. 313. - № 5784. - P. 187-191.

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

Backovic M. Structure of a trimeric variant of the Epstein-Barr virus glycoprotein B / M. Backovic, R. Longnecker, T.S. Jardetzky // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2009. - Vol. 106. - № 8. - P. 2880-2885.

Heldwein E.E. Crystal Structure of Glycoprotein B from Herpes Simplex Virus 1 / E.E.

Heldwein // Science. - 2006. - Vol. 313. - № 5784. - P. 217-220.

Structure of the Prefusion Form of the Vesicular Stomatitis Virus Glycoprotein G / S.

Roche [et al.] // Science. - 2007. - Vol. 315. - № 5813. - P. 843-848.

Viral entry into host cells : Advances in experimental medicine and biology / ред. S.

Poehlmann, G. Simmons. - New York, N.Y. : Austin, Tex: Springer Science+Business

Media; Landes Bioscience, 2013. - Вып. v. 790. - 199 с.

Südhof T.C. Neurotransmitter Release: The Last Millisecond in the Life of a Synaptic Vesicle / T.C. Südhof // Neuron. - 2013. - Vol. 80. - Neurotransmitter Release. - № 3. -P. 675-690.

Sampath S.C. Myoblast fusion confusion: the resolution begins / S.C. Sampath, S.C. Sampath, D P. Millay // Skeletal Muscle. - 2018. - Vol. 8. - Myoblast fusion confusion.

- № 1. - P. 3.

Virus-Cell and Cell-Cell Fusion / L.D. Hernandez [et al.] // Annual Review of Cell and Developmental Biology. - 1996. - Vol. 12. - № 1. - P. 627-661.

Duelli D. Cell fusion: A hidden enemy? / D. Duelli, Y. Lazebnik // Cancer Cell. - 2003. -Vol. 3. - Cell fusion. - № 5. - P. 445-448.

Chen E.H. Unveiling the Mechanisms of Cell-Cell Fusion / E.H. Chen // Science. - 2005.

- Vol. 308. - № 5720. - P. 369-373.

Cell-cell fusion / E.H. Chen [et al.] // FEBS Letters. - 2007. - Vol. 581. - № 11. -P. 2181-2193.

Wickner W. Membrane fusion / W. Wickner, R. Schekman // Nature Structural & Molecular Biology. - 2008. - Vol. 15. - № 7. - P. 658-664.

Wang T. SNARE proteins in membrane trafficking / T. Wang, L. Li, W. Hong // Traffic.

- 2017. - Vol. 18. - SNARE proteins in membrane trafficking. - № 12. - P. 767-775. Jahn R. SNAREs — engines for membrane fusion / R. Jahn, R.H. Scheller // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2006. - Vol. 7. - № 9. - P. 631-643.

How cells fuse / N.G. Brukman [et al.] // Journal of Cell Biology. - 2019. - Vol. 218. -№ 5. - P. 1436-1451.

Jahn R. Membrane Fusion / R. Jahn, T. Lang, T.C. Südhof // Cell. - 2003. - Vol. 112. -№ 4. - P. 519-533.

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

Barrett E.F. The kinetics of transmitter release at the frog neuromuscular junction / E.F. Barrett, C.F. Stevens // The Journal of Physiology. - 1972. - Vol. 227. - № 3. - P. 691708.

Sabatini B.L. Optical Measurement of Presynaptic Calcium Currents / B.L. Sabatini, W.G. Regehr // Biophysical Journal. - 1998. - Vol. 74. - № 3. - P. 1549-1563. Fluorescent protein-tagged Vpr dissociates from HIV-1 core after viral fusion and rapidly enters the cell nucleus / T.M. Desai [et al.] // Retrovirology. - 2015. - Vol. 12. - № 1. -P. 88.

Adler R.R. Monoclonal Antiphosphatidylserine Antibody Inhibits Intercellular Fusion of the Choriocarcinoma Line, JAR1 / R.R. Adler, A.-K. Ng, N.S. Rote // Biology of Reproduction. - 1995. - Vol. 53. - № 4. - P. 905-910.

A Complexin/Synaptotagmin 1 Switch Controls Fast Synaptic Vesicle Exocytosis / J. Tang [et al.] // Cell. - 2006. - Vol. 126. - № 6. - P. 1175-1187.

Rizo J. Synaptic vesicle fusion / J. Rizo, C. Rosenmund // Nature Structural & Molecular Biology. - 2008. - Vol. 15. - № 7. - P. 665-674.

Sudhof T.C. Synaptic Vesicle Exocytosis / T.C. Sudhof, J. Rizo // Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. - 2011. - Vol. 3. - № 12. - P. a005637-a005637. Melikyan G.B. GPI-anchored influenza hemagglutinin induces hemifusion to both red blood cell and planar bilayer membranes. / G.B. Melikyan, J.M. White, F.S. Cohen // Journal of Cell Biology. - 1995. - Vol. 131. - № 3. - P. 679-691. SNAREpins: Minimal Machinery for Membrane Fusion / T. Weber [et al.] // Cell. -1998. - Vol. 92. - SNAREpins. - № 6. - P. 759-772.

The hemifusion structure induced by influenza virus haemagglutinin is determined by physical properties of the target membranes / P. Chlanda [et al.] // Nature Microbiology.

- 2016. - Vol. 1. - № 6. - P. 16050.

Gennes P.G. de. The physics of liquid crystals : The international series of monographs on physics / P.G. de Gennes, J. Prost. - 2. ed., Reprint. - Oxford: Clarendon Press, 1998.

- Вып. 83. - 597 с.

Helfrich W. Elastic Properties of Lipid Bilayers: Theory and Possible Experiments / W. Helfrich // Zeitschrift für Naturforschung C. - 1973. - Т. 28. - Elastic Properties of Lipid Bilayers. - № 11-12. - С. 693-703.

Deuling H.J. Red blood cell shapes as explained on the basis of curvature elasticity / H.J. Deuling, W. Helfrich // Biophysical Journal. - 1976. - Vol. 16. - № 8. - P. 861-868. Chernomordik L. Lipids in biological membrane fusion / L. Chernomordik, M.M. Kozlov, J. Zimmerberg // The Journal of Membrane Biology. - 1995. - Vol. 146. - № 1.

234

84. Stacked Endoplasmic Reticulum Sheets Are Connected by Helicoidal Membrane Motifs / M. Terasaki [et al.] // Cell. - 2013. - Vol. 154. - № 2. - P. 285-296.

85. Membrane fusion: Overcoming of the hydration barrier and local restructuring / S.L. Leikin [et al.] // Journal of Theoretical Biology. - 1987. - Vol. 129. - Membrane fusion. - № 4. - P. 411-425.

86. Chernomordik L.V. Protein-Lipid Interplay in Fusion and Fission of Biological Membranes / L.V. Chernomordik, M.M. Kozlov // Annual Review of Biochemistry. -2003. - Vol. 72. - № 1. - P. 175-207.

87. Epand R.M. Lipid polymorphism and protein-lipid interactions / R.M. Epand // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Biomembranes. - 1998. -Vol. 1376. - № 3. - P. 353-368.

88. Kozlov M.M. Possible mechanism of membrane fusion / M.M. Kozlov, V.S. Markin // Biofizika. - 1983. - T. 28. - № 2. - C. 242-247.

89. Markin V.S. On the theory of membrane fusion. The stalk mechanism / V.S. Markin, M.M. Kozlov, V.L. Borovjagin // General Physiology and Biophysics. - 1984. - T. 3. -№ 5. - C. 361-377.

90. The hemifusion intermediate and its conversion to complete fusion: regulation by membrane composition / L. Chernomordik [et al.] // Biophysical Journal. - 1995. -Vol. 69. - The hemifusion intermediate and its conversion to complete fusion. - № 3. -P. 922-929.

91. Pore formation in lipid membrane I: Continuous reversible trajectory from intact bilayer through hydrophobic defect to transversal pore / S.A. Akimov [et al.] // Scientific Reports. - 2017. - Vol. 7. - Pore formation in lipid membrane I. - № 1. - P. 12152.

92. Pore formation in lipid membrane II: Energy landscape under external stress / S.A. Akimov [et al.] // Scientific Reports. - 2017. - Vol. 7. - Pore formation in lipid membrane II. - № 1. - P. 12509.

93. Monolayerwise application of linear elasticity theory well describes strongly deformed lipid membranes and the effect of solvent / T.R. Galimzyanov [et al.] // Soft Matter. -2020. - Vol. 16. - № 5. - P. 1179-1189.

94. Müller M. Coarse-grained models and collective phenomena in membranes: Computer simulation of membrane fusion: Highlight / M. Müller, K. Katsov, M. Schick // Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 2003. - Vol. 41. - Coarse-grained models and collective phenomena in membranes. - № 13. - P. 1441-1450.

95. A Detailed Look at Vesicle Fusion / A.F. Smeijers [et al.] // The Journal of Physical Chemistry B. - 2006. - Vol. 110. - № 26. - P. 13212-13219.

235

96. Solvent-Exposed Tails as Prestalk Transition States for Membrane Fusion at Low Hydration / Y.G. Smirnova [et al.] // Journal of the American Chemical Society. - 2010.

- Vol. 132. - № 19. - P. 6710-6718.

97. Nonadditive Compositional Curvature Energetics of Lipid Bilayers / A.J. Sodt [et al.] // Physical Review Letters. - 2016. - Vol. 117. - № 13. - P. 138104.

98. Harmandaris V.A. A novel method for measuring the bending rigidity of model lipid membranes by simulating tethers / V.A. Harmandaris, M. Deserno // The Journal of Chemical Physics. - 2006. - Vol. 125. - № 20. - P. 204905.

99. The shape of lipid molecules and monolayer membrane fusion / L.V. Chernomordik [et al.] // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes. - 1985. - Vol. 812. - № 3.

- P. 643-655.

100. Zimmerberg J. Membrane fusion / J. Zimmerberg, L.V. Chernomordik // Advanced Drug Delivery Reviews. - 1999. - Vol. 38. - № 3. - P. 197-205.

101. Chernomordik L. Non-bilayer lipids and biological fusion intermediates / L. Chernomordik // Chemistry and Physics of Lipids. - 1996. - Vol. 81. - № 2. - P. 203213.

102. Siegel D.P. Energetics of intermediates in membrane fusion: comparison of stalk and inverted micellar intermediate mechanisms / D.P. Siegel // Biophysical Journal. - 1993. -Vol. 65. - Energetics of intermediates in membrane fusion. - № 5. - P. 2124-2140.

103. Membrane fusion through point defects in bilayers / S. Hui [et al.] // Science. - 1981. -Vol. 212. - № 4497. - P. 921-923.

104. Hamm M. Elastic energy of tilt and bending of fluid membranes / M. Hamm, M.M. Kozlov // The European Physical Journal E. - 2000. - Т. 3. - № 4. - С. 323-335.

105. Landau L.D. Theory of elasticity : Course of theoretical physics / L.D. Landau, E.M. Lifsic, L.D. Landau. - 3. engl. ed., rev.enlarged, reprint. - Amsterdam: Elsevier, 2008. -Вып. Vol. 7. - 187 с.

106. Kozlovsky Y. Stalk Model of Membrane Fusion: Solution of Energy Crisis / Y. Kozlovsky, M.M. Kozlov // Biophysical Journal. - 2002. - Vol. 82. - Stalk Model of Membrane Fusion. - № 2. - P. 882-895.

107. A quantitative model for membrane fusion based on low-energy intermediates / P.I. Kuzmin [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2001. - Vol. 98. -№ 13. - P. 7235-7240.

108. Markin V.S. Membrane Fusion: Stalk Model Revisited / V.S. Markin, J.P. Albanesi // Biophysical Journal. - 2002. - Vol. 82. - Membrane Fusion. - № 2. - P. 693-712.

109. Chernomordik L.V. Membrane Hemifusion: Crossing a Chasm in Two Leaps / L.V. Chernomordik, M.M. Kozlov // Cell. - 2005. - Vol. 123. - Membrane Hemifusion. -№ 3. - P. 375-382.

110. Kozlovsky Y. Lipid Intermediates in Membrane Fusion: Formation, Structure, and Decay of Hemifusion Diaphragm / Y. Kozlovsky, L.V. Chernomordik, M.M. Kozlov // Biophysical Journal. - 2002. - Vol. 83. - Lipid Intermediates in Membrane Fusion. -

№ 5. - P. 2634-2651.

111. Line tension and structure of through pore edge in lipid bilayer / S.A. Akimov [et al.] // Biochemistry (Moscow) Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. - 2014. -Vol. 8. - № 4. - P. 297-303.

112. Mechanism of pore formation in stearoyl-oleoyl-phosphatidylcholine membranes subjected to lateral tension / S.A. Akimov [et al.] // Biochemistry (Moscow), Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. - 2017. - Vol. 11. - № 3. - P. 193-205.

113. Siegel D.P. The Gaussian Curvature Elastic Modulus of N-Monomethylated Dioleoylphosphatidylethanolamine: Relevance to Membrane Fusion and Lipid Phase Behavior / D.P. Siegel, M.M. Kozlov // Biophysical Journal. - 2004. - Vol. 87. - The Gaussian Curvature Elastic Modulus of N-Monomethylated Dioleoylphosphatidylethanolamine. - № 1. - P. 366-374.

114. Stalk Phase Formation: Effects of Dehydration and Saddle Splay Modulus / Y. Kozlovsky [et al.] // Biophysical Journal. - 2004. - Vol. 87. - Stalk Phase Formation. -№ 4. - P. 2508-2521.

115. Marsh D. Elastic curvature constants of lipid monolayers and bilayers / D. Marsh // Chemistry and Physics of Lipids. - 2006. - Vol. 144. - № 2. - P. 146-159.

116. Kreyszig E. Differential geometry / E. Kreyszig. - New York: Dover Publications, 1991. - 352 c.

117. Inverse lyotropic phases of lipids and membrane curvature / G.C. Shearman [h gp.] // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2006. - T. 18. - № 28. - C. S1105-S1124.

118. Hu M. Determining the Gaussian Curvature Modulus of Lipid Membranes in Simulations / M. Hu, J.J. Briguglio, M. Deserno // Biophysical Journal. - 2012. - Vol. 102. - № 6. -P. 1403-1410.

119. Gaussian curvature elasticity determined from global shape transformations and local stress distributions: a comparative study using the MARTINI model / M. Hu [et al.] // Faraday Discuss. - 2013. - Vol. 161. - Gaussian curvature elasticity determined from global shape transformations and local stress distributions. - P. 365-382.

120. Antonietti M. Vesicles and Liposomes: A Self-Assembly Principle Beyond Lipids / M. Antonietti, S. Förster // Advanced Materials. - 2003. - Vol. 15. - Vesicles and Liposomes. - № 16. - P. 1323-1333.

121. Evans E. Entropy-driven tension and bending elasticity in condensed-fluid membranes / E. Evans, W. Rawicz // Physical Review Letters. - 1990. - Vol. 64. - № 17. - P. 20942097.

122. Effect of Chain Length and Unsaturation on Elasticity of Lipid Bilayers / W. Rawicz [et al.] // Biophysical Journal. - 2000. - Vol. 79. - № 1. - P. 328-339.

123. Nagle J.F. Experimentally determined tilt and bending moduli of single-component lipid bilayers / J.F. Nagle // Chemistry and Physics of Lipids. - 2017. - Vol. 205. - P. 18-24.

124. Measured effects of diacylglycerol on structural and elastic properties of phospholipid membranes / S. Leikin [et al.] // Biophysical Journal. - 1996. - Vol. 71. - № 5. -

P. 2623-2632.

125. Lentz B.R. PEG as a tool to gain insight into membrane fusion / B.R. Lentz // European Biophysics Journal. - 2007. - Vol. 36. - № 4-5. - P. 315-326.

126. Effects of mono- and di-valent metal cations on the morphology of lipid vesicles / J. Hong [et al.] // Chemistry and Physics of Lipids. - 2018. - Vol. 217. - P. 19-28.

127. Sudhof T.C. Membrane Fusion: Grappling with SNARE and SM Proteins / T.C. Sudhof, J.E. Rothman // Science. - 2009. - Vol. 323. - Membrane Fusion. - № 5913. - P. 474477.

128. Fast Vesicle Fusion in Living Cells Requires at Least Three SNARE Complexes / R. Mohrmann [et al.] // Science. - 2010. - Vol. 330. - № 6003. - P. 502-505.

129. Benhaim M.A. New Biophysical Approaches Reveal the Dynamics and Mechanics of Type I Viral Fusion Machinery and Their Interplay with Membranes / M.A. Benhaim, K.K. Lee // Viruses. - 2020. - Vol. 12. - № 4. - P. 413.

130. Sammalkorpi M. Configuration of influenza hemagglutinin fusion peptide monomers and oligomers in membranes / M. Sammalkorpi, T. Lazaridis // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes. - 2007. - Vol. 1768. - № 1. - P. 30-38.

131. Qiang W. A strong correlation between fusogenicity and membrane insertion depth of the HIV fusion peptide / W. Qiang, Y. Sun, D.P. Weliky // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2009. - Vol. 106. - № 36. - P. 15314-15319.

132. Multiple Local Contact Sites are Induced by GPI-Linked Influenza Hemagglutinin During Hemifusion and Flickering Pore Formation / V.A. Frolov [et al.] // Traffic. -2000. - Vol. 1. - № 8. - P. 622-630.

133. Markosyan R.M. The Lipid-anchored Ectodomain of Influenza Virus Hemagglutinin (GPI-HA) Is Capable of Inducing Nonenlarging Fusion Pores / R.M. Markosyan, F.S. Cohen, G.B. Melikyan // Molecular Biology of the Cell. - 2000. - Vol. 11. - № 4. -P. 1143-1152.

134. Helm C. Molecular mechanisms and forces involved in the adhesion and fusion of amphiphilic bilayers / C. Helm, J. Israelachvili, P. McGuiggan // Science. - 1989. -Vol. 246. - № 4932. - P. 919-922.

135. The Pathway of Membrane Fusion Catalyzed by Influenza Hemagglutinin: Restriction of Lipids, Hemifusion, and Lipidic Fusion Pore Formation / L.V. Chernomordik [et al.] // Journal of Cell Biology. - 1998. - Vol. 140. - The Pathway of Membrane Fusion Catalyzed by Influenza Hemagglutinin. - № 6. - P. 1369-1382.

136. Phosphatidylcholine Membrane Fusion Is pH-Dependent / S. Akimov [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. - 2018. - Vol. 19. - № 5. - P. 1358.

137. Continuum Models of Membrane Fusion: Evolution of the Theory / S.A. Akimov [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. - 2020. - Vol. 21. - Continuum Models of Membrane Fusion. - № 11. - P. 3875.

138. Kozlov M.M. A Mechanism of Protein-Mediated Fusion: Coupling between Refolding of the Influenza Hemagglutinin and Lipid Rearrangements / M.M. Kozlov, L.V. Chernomordik // Biophysical Journal. - 1998. - Vol. 75. - A Mechanism of ProteinMediated Fusion. - № 3. - P. 1384-1396.

139. Evidence That the Transition of HIV-1 Gp41 into a Six-Helix Bundle, Not the Bundle Configuration, Induces Membrane Fusion / G.B. Melikyan [et al.] // Journal of Cell Biology. - 2000. - Vol. 151. - № 2. - P. 413-424.

140. Membrane fusion mediated by the influenza virus hemagglutinin requires the concerted action of at least three hemagglutinin trimers. / T. Danieli [et al.] // Journal of Cell Biology. - 1996. - Vol. 133. - № 3. - P. 559-569.

141. Stoichiometry of Envelope Glycoprotein Trimers in the Entry of Human Immunodeficiency Virus Type 1 / X. Yang [et al.] // Journal of Virology. - 2005. -Vol. 79. - № 19. - P. 12132-12147.

142. Domain formation in membranes caused by lipid wetting of protein / S.A. Akimov [et al.] // Physical Review E. - 2008. - Vol. 77. - № 5. - P. 051901.

143. Molotkovsky R.J. Calculation of line tension in various models of lipid bilayer pore edge / R.J. Molotkovsky, S.A. Akimov // Biochemistry (Moscow) Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. - 2009. - Vol. 3. - № 2. - P. 223-230.

144. Stabilization of bilayer structure of raft due to elastic deformations of membrane / T.R. Galimzyanov [et al.] // Biochemistry (Moscow) Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. - 2011. - Vol. 5. - № 3. - P. 286-292.

145. Kozlovsky Y. Orientation and Interaction of Oblique Cylindrical Inclusions Embedded in a Lipid Monolayer: A Theoretical Model for Viral Fusion Peptides / Y. Kozlovsky, J. Zimmerberg, M.M. Kozlov // Biophysical Journal. - 2004. - Vol. 87. - Orientation and Interaction of Oblique Cylindrical Inclusions Embedded in a Lipid Monolayer. - № 2. -P. 999-1012.

146. Elastic deformations mediate interaction of the raft boundary with membrane inclusions leading to their effective lateral sorting / K.V. Pinigin [et al.] // Scientific Reports. -2020. - Vol. 10. - № 1. - P. 4087.

147. Membrane-mediated interaction of amphipathic peptides can be described by a one-dimensional approach / O.V. Kondrashov [et al.] // Physical Review E. - 2019. - Vol. 99.

- № 2. - P. 022401.

148. Weikl T.R. Interaction of conical membrane inclusions: Effect of lateral tension / T.R. Weikl, M.M. Kozlov, W. Helfrich // Physical Review E. - 1998. - Vol. 57. - Interaction of conical membrane inclusions. - № 6. - P. 6988-6995.

149. Bohinc K. Interaction between two cylindrical inclusions in a symmetric lipid bilayer / K. Bohinc, V. Kralj-Iglic, S. May // The Journal of Chemical Physics. - 2003. - Vol. 119. -№ 14. - P. 7435-7444.

150. Membrane Elastic Deformations Modulate Gramicidin A Transbilayer Dimerization and Lateral Clustering / O.V. Kondrashov [et al.] // Biophysical Journal. - 2018. - Vol. 115.

- № 3. - P. 478-493.

151. Distribution and three-dimensional structure of AIDS virus envelope spikes / P. Zhu [et al.] // Nature. - 2006. - Vol. 441. - № 7095. - P. 847-852.

152. Jin H. Influenza virus hemagglutinin and neuraminidase cytoplasmic tails control particle shape / H. Jin // The EMBO Journal. - 1997. - T. 16. - № 6. - C. 1236-1247.

153. Matrix proteins of enveloped viruses: a case study of Influenza A virus M1 protein / L.V. Kordyukova [et al.] // Journal of Biomolecular Structure and Dynamics. - 2019. -

Vol. 37. - Matrix proteins of enveloped viruses. - № 3. - P. 671-690.

154. Drin G. Amphipathic helices and membrane curvature / G. Drin, B. Antonny // FEBS Letters. - 2010. - Vol. 584. - № 9. - P. 1840-1847.

155. Perrin B.S. Simulations of Membrane-Disrupting Peptides I: Alamethicin Pore Stability and Spontaneous Insertion / B.S. Perrin, R.W. Pastor // Biophysical Journal. - 2016. -Vol. 111. - Simulations of Membrane-Disrupting Peptides I. - № 6. - P. 1248-1257.

240

156. Absorption and folding of melittin onto lipid bilayer membranes via unbiased atomic detail microsecond molecular dynamics simulation / C.H. Chen [et al.] // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes. - 2014. - Vol. 1838. - № 9. - P. 2243-2249.

157. Santo K.P. Difference between Magainin-2 and Melittin Assemblies in Phosphatidylcholine Bilayers: Results from Coarse-Grained Simulations / K.P. Santo,

M L. Berkowitz // The Journal of Physical Chemistry B. - 2012. - Vol. 116. - Difference between Magainin-2 and Melittin Assemblies in Phosphatidylcholine Bilayers. - № 9. -P. 3021-3030.

158. Zemel A. Modulation of the Spontaneous Curvature and Bending Rigidity of Lipid Membranes by Interfacially Adsorbed Amphipathic Peptides / A. Zemel, A. Ben-Shaul, S. May // The Journal of Physical Chemistry B. - 2008. - Vol. 112. - № 23. - P. 69886996.

159. Campelo F. The Hydrophobic Insertion Mechanism of Membrane Curvature Generation by Proteins / F. Campelo, H.T. McMahon, M.M. Kozlov // Biophysical Journal. - 2008. -Vol. 95. - № 5. - P. 2325-2339.

160. Skehel J.J. Receptor Binding and Membrane Fusion in Virus Entry: The Influenza Hemagglutinin / J.J. Skehel, D.C. Wiley // Annual Review of Biochemistry. - 2000. -Vol. 69. - Receptor Binding and Membrane Fusion in Virus Entry. - № 1. - P. 531-569.

161. Role of Electrostatic Repulsion in Controlling pH-Dependent Conformational Changes of Viral Fusion Proteins / J.S. Harrison [et al.] // Structure. - 2013. - Vol. 21. - № 7. -

P. 1085-1096.

162. McMahon H.T. Membrane Curvature in Synaptic Vesicle Fusion and Beyond / H.T. McMahon, M.M. Kozlov, S. Martens // Cell. - 2010. - Vol. 140. - № 5. - P. 601-605.

163. Kozlov M.M. Protein-driven membrane stresses in fusion and fission / M.M. Kozlov, H.T. McMahon, L.V. Chernomordik // Trends in Biochemical Sciences. - 2010. -Vol. 35. - № 12. - P. 699-706.

164. Zimmerberg J. Synaptotagmin: fusogenic role for calcium sensor? / J. Zimmerberg, S.A. Akimov, V. Frolov // Nature Structural & Molecular Biology. - 2006. - Vol. 13. -Synaptotagmin. - № 4. - P. 301-303.

165. Membrane shape changes at initial stage of membrane fusion under the action of proteins inducing spontaneous curvature / R.J. Molotkovskiy [et al.] // Biochemistry (Moscow) Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. - 2013. - Vol. 7. - № 3. - P. 234241.

166. Martens S. Mechanisms of membrane fusion: disparate players and common principles / S. Martens, H.T. McMahon // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2008. - Vol. 9. - Mechanisms of membrane fusion. - № 7. - P. 543-556.

167. Martens S. How Synaptotagmin Promotes Membrane Fusion / S. Martens, M.M. Kozlov, H.T. McMahon // Science. - 2007. - Vol. 316. - № 5828. - P. 1205-1208.

168. Model of membrane fusion: Continuous transition to fusion pore with regard of hydrophobic and hydration interactions / S.A. Akimov [et al.] // Biochemistry (Moscow) Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. - 2014. - Vol. 8. - Model of membrane fusion. - № 2. - P. 153-161.

169. Switching between Successful and Dead-End Intermediates in Membrane Fusion / R. Molotkovsky [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. - 2017. - Vol. 18. -№ 12. - P. 2598.

170. Molotkovsky R.J. Membrane fusion. Two possible mechanisms underlying a decrease in the fusion energy barrier in the presence of fusion proteins / R.J. Molotkovsky, P.I. Kuzmin, S.A. Akimov // Biochemistry (Moscow) Supplement Series A: Membrane and Cell Biology. - 2015. - Vol. 9. - № 2. - P. 65-76.

171. Fusion Peptide of Influenza Hemagglutinin Requires a Fixed Angle Boomerang Structure for Activity / A.L. Lai [et al.] // Journal of Biological Chemistry. - 2006. - Vol. 281. -№ 9. - P. 5760-5770.

172. Smrt S.T. The Influenza Hemagglutinin Fusion Domain Is an Amphipathic Helical Hairpin That Functions by Inducing Membrane Curvature / S.T. Smrt, A.W. Draney, J.L. Lorieau // Journal of Biological Chemistry. - 2015. - Vol. 290. - № 1. - P. 228-238.

173. Membrane structure and fusion-triggering conformational change of the fusion domain from influenza hemagglutinin / X. Han [h gp.] // Nature Structural Biology. - 2001. -T. 8. - № 8. - C. 715-720.

174. Lorieau J.L. The complete influenza hemagglutinin fusion domain adopts a tight helical hairpin arrangement at the lipid:water interface / J.L. Lorieau, J.M. Louis, A. Bax // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2010. - Vol. 107. - The complete influenza hemagglutinin fusion domain adopts a tight helical hairpin arrangement at the lipid. - № 25. - P. 11341-11346.

175. Lipid-dependence of target membrane stability during influenza viral fusion / S. Haldar [et al.] // Journal of Cell Science. - 2019. - Vol. 132. - № 4. - P. jcs218321.

176. Meer G. van. Membrane lipids: where they are and how they behave / G. van Meer, D.R. Voelker, G.W. Feigenson // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2008. - Vol. 9. -Membrane lipids. - № 2. - P. 112-124.

177. Brown D.A. Structure of Detergent-Resistant Membrane Domains: Does Phase Separation Occur in Biological Membranes? / D.A. Brown, E. London // Biochemical and Biophysical Research Communications. - 1997. - Vol. 240. - Structure of Detergent-Resistant Membrane Domains. - № 1. - P. 1-7.

178. Baumgart T. Imaging coexisting fluid domains in biomembrane models coupling curvature and line tension / T. Baumgart, S.T. Hess, W.W. Webb // Nature. - 2003. -Vol. 425. - № 6960. - P. 821-824.

179. Probing Lipid Mobility of Raft-exhibiting Model Membranes by Fluorescence Correlation Spectroscopy / N. Kahya [et al.] // Journal of Biological Chemistry. - 2003. -Vol. 278. - № 30. - P. 28109-28115.

180. Brown D.A. Functions of lipid rafts in biological membranes / D.A. Brown, E. London // Annual Review of Cell and Developmental Biology. - 1998. - T. 14. - C. 111-136.

181. Lipid Rafts Reconstituted in Model Membranes / C. Dietrich [et al.] // Biophysical Journal. - 2001. - Vol. 80. - № 3. - P. 1417-1428.

182. Munro S. Lipid Rafts / S. Munro // Cell. - 2003. - Vol. 115. - № 4. - P. 377-388.

183. Yethiraj A. Why Are Lipid Rafts Not Observed In Vivo? / A. Yethiraj, J.C. Weisshaar // Biophysical Journal. - 2007. - Vol. 93. - № 9. - P. 3113-3119.

184. The in vivo structure of biological membranes and evidence for lipid domains / J.D. Nickels [et al.] // PLOS Biology. - 2017. - Vol. 15. - № 5. - P. e2002214.

185. Marquardt D. Asymmetric Lipid Membranes: Towards More Realistic Model Systems / D. Marquardt, B. Geier, G. Pabst // Membranes. - 2015. - Vol. 5. - Asymmetric Lipid Membranes. - № 2. - P. 180-196.

186. Edidin M. The State of Lipid Rafts: From Model Membranes to Cells / M. Edidin // Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure. - 2003. - Vol. 32. - The State of Lipid Rafts. - № 1. - P. 257-283.

187. Ayuyan A.G. Raft Composition at Physiological Temperature and pH in the Absence of Detergents / A.G. Ayuyan, F.S. Cohen // Biophysical Journal. - 2008. - Vol. 94. - № 7. -P. 2654-2666.

188. Direct chemical evidence for sphingolipid domains in the plasma membranes of fibroblasts / J.F. Frisz [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. -2013. - Vol. 110. - № 8. - P. E613-E622.

189. Sub-resolution lipid domains exist in the plasma membrane and regulate protein diffusion and distribution / D.M. Owen [et al.] // Nature Communications. - 2012. - Vol. 3. - № 1. - P. 1256.

190. Critical Fluctuations in Plasma Membrane Vesicles / S.L. Veatch [et al.] // ACS Chemical Biology. - 2008. - Vol. 3. - № 5. - P. 287-293.

191. Line Tensions, Correlation Lengths, and Critical Exponents in Lipid Membranes Near Critical Points / AR. Honerkamp-Smith [et al.] // Biophysical Journal. - 2008. - Vol. 95.

- № 1. - P. 236-246.

192. The mystery of membrane organization: composition, regulation and roles of lipid rafts / E. Sezgin [et al.] // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2017. - Vol. 18. - The mystery of membrane organization. - № 6. - P. 361-374.

193. Lingwood D. Lipid Rafts As a Membrane-Organizing Principle / D. Lingwood, K. Simons // Science. - 2010. - Vol. 327. - № 5961. - P. 46-50.

194. Lin Q. Altering Hydrophobic Sequence Lengths Shows That Hydrophobic Mismatch Controls Affinity for Ordered Lipid Domains (Rafts) in the Multitransmembrane Strand Protein Perfringolysin O / Q. Lin, E. London // Journal of Biological Chemistry. - 2013.

- Vol. 288. - № 2. - P. 1340-1352.

195. Evidence for Boundary Lipid in Membranes / P.C. Jost [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 1973. - Vol. 70. - № 2. - P. 480-484.

196. Membrane raft microdomains mediate front-rear polarity in migrating cells / S. Manes [h gp.] // The EMBO Journal. - 1999. - T. 18. - № 22. - C. 6211-6220.

197. Aman M.J. A requirement for lipid rafts in B cell receptor induced Ca 2+ flux / M.J. Aman, K S. Ravichandran // Current Biology. - 2000. - Vol. 10. - № 7. - P. 393-396.

198. Brown D.A. Sorting of GPI-anchored proteins to glycolipid-enriched membrane subdomains during transport to the apical cell surface / D.A. Brown, J.K. Rose // Cell. -1992. - Vol. 68. - № 3. - P. 533-544.

199. Gonnord P. Membrane trafficking and signaling: Two sides of the same coin / P. Gonnord, C.M. Blouin, C. Lamaze // Seminars in Cell & Developmental Biology. -2012. - Vol. 23. - Membrane trafficking and signaling. - № 2. - P. 154-164.

200. Microtubules and Actin Microfilaments Regulate Lipid Raft/Caveolae Localization of Adenylyl Cyclase Signaling Components / B.P. Head [et al.] // Journal of Biological Chemistry. - 2006. - Vol. 281. - № 36. - P. 26391-26399.

201. Association of membrane rafts and postsynaptic density: proteomics, biochemical, and ultrastructural analyses: Identification of raft-PSD complex / T. Suzuki [et al.] // Journal of Neurochemistry. - 2011. - Vol. 119. - Association of membrane rafts and postsynaptic density. - № 1. - P. 64-77.

202. Influenza Viruses Select Ordered Lipid Domains during Budding from the Plasma Membrane / P. Scheiffele [et al.] // Journal of Biological Chemistry. - 1999. - Vol. 274. - № 4. - P. 2038-2044.

203. "Entropie Traps" in the Kinetics of Phase Separation in Multicomponent Membranes Stabilize Nanodomains / V.A.J. Frolov [et al.] // Biophysical Journal. - 2006. - Vol. 91. -№ 1. - P. 189-205.

204. Line Tension Controls Liquid-Disordered + Liquid-Ordered Domain Size Transition in Lipid Bilayers / R.D. Usery [et al.] // Biophysical Journal. - 2017. - Vol. 112. - № 7. -P. 1431-1443.

205. Pike L.J. The challenge of lipid rafts / L.J. Pike // Journal of Lipid Research. - 2009. -Vol. 50. - P. S323-S328.

206. Line Tension and Interaction Energies of Membrane Rafts Calculated from Lipid Splay and Tilt / P.I. Kuzmin [et al.] // Biophysical Journal. - 2005. - Vol. 88. - № 2. - P. 11201133.

207. Metabolic Precursor of Cholesterol Causes Formation of Chained Aggregates of Liquid-Ordered Domains / G. Staneva [et al.] // Langmuir. - 2016. - Vol. 32. - № 6. - P. 15911600.

208. Simons K. Lipid rafts and signal transduction / K. Simons, D. Toomre // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2000. - Vol. 1. - № 1. - P. 31-39.

209. Plasma membrane-associated proteins are clustered into islands attached to the cytoskeleton / B.F. Lillemeier [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2006. - Vol. 103. - № 50. - P. 18992-18997.

210. Mileykovskaya E. Cardiolipin-dependent formation of mitochondrial respiratory supercomplexes / E. Mileykovskaya, W. Dowhan // Chemistry and Physics of Lipids. -2014. - Vol. 179. - P. 42-48.

211. The Effect of Transmembrane Protein Shape on Surrounding Lipid Domain Formation by Wetting / Molotkovsky [et al.] // Biomolecules. - 2019. - Vol. 9. - № 11. - P. 729.

212. Membrane raft association is a determinant of plasma membrane localization / B.B. Diaz-Rohrer [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2014. - Vol. 111. -№ 23. - P. 8500-8505.

213. Structural determinants and functional consequences of protein affinity for membrane rafts / J.H. Lorent [et al.] // Nature Communications. - 2017. - Vol. 8. - № 1. - P. 1219.

214. HIV gp41-mediated membrane fusion occurs at edges of cholesterol-rich lipid domains / S.-T. Yang [h gp.] // Nature Chemical Biology. - 2015. - T. 11. - № 6. - C. 424-431.

215. HIV virions sense plasma membrane heterogeneity for cell entry / S.-T. Yang [h gp.] // Science Advances. - 2017. - T. 3. - № 6. - C. e1700338.

216. Atomic force microscopy study of ganglioside GM1 concentration effect on lateral phase separation of sphingomyelin/dioleoylphosphatidylcholine/cholesterol bilayers / R. Bao [h gp.] // The Journal of Physical Chemistry. B. - 2011. - T. 115. - № 19. - C. 5923-5929.

217. Brewster R. Line active hybrid lipids determine domain size in phase separation of saturated and unsaturated lipids / R. Brewster, S.A. Safran // Biophysical Journal. - 2010.

- T. 98. - № 6. - C. L21-23.

218. Hybrid and nonhybrid lipids exert common effects on membrane raft size and morphology / F.A. Heberle [h gp.] // Journal of the American Chemical Society. - 2013.

- T. 135. - № 40. - C. 14932-14935.

219. Visualization of Highly Ordered Striated Domains Induced by Transmembrane Peptides in Supported Phosphatidylcholine Bilayers ^ / H.A. Rinia [et al.] // Biochemistry. - 2000.

- Vol. 39. - № 19. - P. 5852-5858.

220. Placental alkaline phosphatase is efficiently targeted to rafts in supported lipid bilayers / D.E. Saslowsky [h gp.] // The Journal of Biological Chemistry. - 2002. - T. 277. - № 30.

- C. 26966-26970.

221. Raft registration across bilayers in a molecularly detailed model / D.A. Pantano [et al.] // Soft Matter. - 2011. - Vol. 7. - № 18. - P. 8182.

222. Risselada H.J. The molecular face of lipid rafts in model membranes / H.J. Risselada, S.J. Marrink // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2008. - T. 105. - № 45. - C. 17367-17372.

223. Perlmutter J.D. Interleaflet interaction and asymmetry in phase separated lipid bilayers: molecular dynamics simulations / J.D. Perlmutter, J.N. Sachs // Journal of the American Chemical Society. - 2011. - T. 133. - Interleaflet interaction and asymmetry in phase separated lipid bilayers. - № 17. - C. 6563-6577.

224. Elastic Membrane Deformations Govern Interleaflet Coupling of Lipid-Ordered Domains / T.R. Galimzyanov [et al.] // Physical Review Letters. - 2015. - Vol. 115. - № 8. -

P. 088101.

225. Line Activity of Ganglioside GM1 Regulates the Raft Size Distribution in a Cholesterol-Dependent Manner / T.R. Galimzyanov [et al.] // Langmuir. - 2017. - Vol. 33. - № 14. -P. 3517-3524.

226. Structural organization of a filamentous influenza A virus / L.J. Calder [h gp.] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. -2010. - T. 107. - № 23. - C. 10685-10690.

246

227. Cryo-EM Model of the Bullet-Shaped Vesicular Stomatitis Virus / P. Ge [et al.] // Science. - 2010. - Vol. 327. - № 5966. - P. 689-693.

228. Electron cryotomography of measles virus reveals how matrix protein coats the ribonucleocapsid within intact virions / L. Liljeroos [h gp.] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2011. - T. 108. - № 44. -

C. 18085-18090.

229. In Vitro Dissection of the Membrane and RNP Binding Activities of Influenza Virus M1 Protein / F. Baudin [et al.] // Virology. - 2001. - Vol. 281. - № 1. - P. 102-108.

230. Leser G.P. Lateral Organization of Influenza Virus Proteins in the Budozone Region of the Plasma Membrane / G.P. Leser, R.A. Lamb // Journal of Virology. - 2017. - Vol. 91. - № 9. - P. e02104-16, e02104-16.

231. Membrane Interaction of Influenza Virus M1 Protein / R.W.H. Ruigrok [et al.] // Virology. - 2000. - Vol. 267. - № 2. - P. 289-298.

232. Structural characterization and membrane binding properties of the matrix protein VP40 of ebola virus / R.W.H. Ruigrok [et al.] // Journal of Molecular Biology. - 2000. -Vol. 300. - № 1. - P. 103-112.

233. Detection of lipid-induced structural changes of the Marburg virus matrix protein VP40 using hydrogen/deuterium exchange-mass spectrometry / K.J. Wijesinghe [et al.] // Journal of Biological Chemistry. - 2017. - Vol. 292. - № 15. - P. 6108-6122.

234. Structural Analysis of Influenza A Virus Matrix Protein M1 and Its Self-Assemblies at Low pH / E.V. Shtykova [et al.] // PLOS ONE. - 2013. - Vol. 8. - № 12. - P. e82431.

235. The native structure of the assembled matrix protein 1 of influenza A virus / J. Peukes [et al.] // Nature. - 2020. - Vol. 587. - № 7834. - P. 495-498.

236. Structure and assembly of a paramyxovirus matrix protein / A.J. Battisti [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2012. - Vol. 109. - № 35. -P. 13996-14000.

237. Structural organization of authentic, mature HIV-1 virions and cores / J.A.G. Briggs [h gp.] // The EMBO Journal. - 2003. - T. 22. - № 7. - C. 1707-1715.

238. Harris A. Structural similarities between influenza virus matrix protein M1 and human immunodeficiency virus matrix and capsid proteins: an evolutionary link between negative-stranded RNA viruses and retroviruses. / A. Harris, B. Sha, M. Luo // Journal of General Virology. - 1999. - Vol. 80. - Structural similarities between influenza virus matrix protein M1 and human immunodeficiency virus matrix and capsid proteins. -

№ 4. - P. 863-869.

239. Hull R. Virus taxonomy and classification: naming of virus species / R. Hull, B. Rima // Archives of Virology. - 2020. - T. 165. - Virus taxonomy and classification. - № 11. -C. 2733-2736.

240. Oligomerization of Ebola virus VP40 is essential for particle morphogenesis and regulation of viral transcription / T. Hoenen [h gp.] // Journal of Virology. - 2010. -T. 84. - № 14. - C. 7053-7063.

241. Stahelin R.V. Membrane binding and bending in Ebola VP40 assembly and egress / R.V. Stahelin // Frontiers in Microbiology. - 2014. - T. 5. - C. 300.

242. Structural rearrangement of ebola virus VP40 begets multiple functions in the virus life cycle / Z.A. Bornholdt [h gp.] // Cell. - 2013. - T. 154. - № 4. - C. 763-774.

243. Crystal structure of the matrix protein VP40 from Ebola virus / A. Dessen [h gp.] // The EMBO journal. - 2000. - T. 19. - № 16. - C. 4228-4236.

244. Membrane association induces a conformational change in the Ebola virus matrix protein / S. Scianimanico [h gp.] // The EMBO journal. - 2000. - T. 19. - № 24. - C. 6732-6741.

245. Host Cell Plasma Membrane Phosphatidylserine Regulates the Assembly and Budding of Ebola Virus / E. Adu-Gyamfi [h gp.] // Journal of Virology. - 2015. - T. 89. - № 18. -C. 9440-9453.

246. The Ebola virus protein VP40 hexamer enhances the clustering of PI(4,5)P2 lipids in the plasma membrane / J.B. Gc [h gp.] // Physical chemistry chemical physics: PCCP. -2016. - T. 18. - № 41. - C. 28409-28417.

247. The Ebola virus matrix protein penetrates into the plasma membrane: a key step in viral protein 40 (VP40) oligomerization and viral egress / E. Adu-Gyamfi [h gp.] // The Journal of Biological Chemistry. - 2013. - T. 288. - The Ebola virus matrix protein penetrates into the plasma membrane. - № 8. - C. 5779-5789.

248. The Ebola Virus Matrix Protein Deeply Penetrates the Plasma Membrane: An Important Step in Viral Egress / S.P. Soni [et al.] // Biophysical Journal. - 2013. - Vol. 104. - The Ebola Virus Matrix Protein Deeply Penetrates the Plasma Membrane. - № 9. - P. 19401949.

249. Crystal Structure of Marburg Virus VP40 Reveals a Broad, Basic Patch for Matrix Assembly and a Requirement of the N-Terminal Domain for Immunosuppression / S.-I. Oda [h gp.] // Journal of Virology. - 2016. - T. 90. - № 4. - C. 1839-1848.

250. McCauley J.W. Structure and function of the influenza virus genome / J.W. McCauley, B.W.J. Mahy // Biochemical Journal. - 1983. - Vol. 211. - № 2. - P. 281-294.

251. Sha B. Structure of a bifunctional membrane-RNA binding protein, influenza virus matrix protein M1 / B. Sha, M. Luo // Nature Structural Biology. - 1997. - T. 4. - № 3. -C. 239-244.

252. Combined Results from Solution Studies on Intact Influenza Virus M1 Protein and from a New Crystal Form of Its N-Terminal Domain Show That M1 Is an Elongated Monomer / S. Arzt [et al.] // Virology. - 2001. - Vol. 279. - № 2. - P. 439-446.

253. The Crystal Structure of the Influenza Matrix Protein M1 at Neutral pH: M1-M1 Protein Interfaces Can Rotate in the Oligomeric Structures of M1 / A. Harris [et al.] // Virology.

- 2001. - Vol. 289. - The Crystal Structure of the Influenza Matrix Protein M1 at Neutral pH. - № 1. - P. 34-44.

254. Crystal Structures of Influenza A Virus Matrix Protein M1: Variations on a Theme / M.K. Safo [et al.] // PLoS ONE. - 2014. - Vol. 9. - Crystal Structures of Influenza A Virus Matrix Protein M1. - № 10. - P. e109510.

255. Influenza A Virus M1 Protein Structure Probed by In Situ Limited Proteolysis with Bromelain / L. Kordyukova [et al.] // Protein & Peptide Letters. - 2008. - Vol. 15. - № 9.

- P. 922-930.

256. Tritium planigraphy: From the accessible surface to the spatial structure of a protein / E.N. Bogacheva [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 1998. -Vol. 95. - Tritium planigraphy. - № 6. - P. 2790-2794.

257. The in situ spatial arrangement of the influenza A virus matrix protein M1 assessed by tritium bombardment / A.V. Shishkov [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 1999. - Vol. 96. - № 14. - P. 7827-7830.

258. Disordered regions in C-domain structure of influenza virus M1 protein / A.L. Ksenofontov [h gp.] // Molekuliarnaia Biologiia. - 2011. - T. 45. - № 4. - C. 689-696.

259. The In Situ Structural Characterization of the Influenza A Virus Matrix M1 Protein within a Virion / A. Shishkov [et al.] // Protein & Peptide Letters. - 2009. - Vol. 16. -№ 11. - P. 1407-1413.

260. Spatial structure peculiarities of influenza A virus matrix M1 protein in an acidic solution that simulates the internal lysosomal medium: Influenza virus M1 protein structure / A. Shishkov [et al.] // FEBS Journal. - 2011. - Vol. 278. - Spatial structure peculiarities of influenza A virus matrix M1 protein in an acidic solution that simulates the internal lysosomal medium. - № 24. - P. 4905-4916.

261. Influenza virus Matrix Protein M1 preserves its conformation with pH, changing multimerization state at the priming stage due to electrostatics / E.V. Shtykova [et al.] // Scientific Reports. - 2017. - Vol. 7. - № 1. - P. 16793.

249

262. Structural determinants of the interaction between influenza A virus matrix protein M1 and lipid membranes / C.T. Höfer [et al.] // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Biomembranes. - 2019. - Vol. 1861. - № 6. - P. 1123-1134.

263. What's in a name? Why these proteins are intrinsically disordered: Why these proteins are intrinsically disordered / A.K. Dunker [et al.] // Intrinsically Disordered Proteins. -2013. - Vol. 1. - What's in a name? - № 1. - P. e24157.

264. Goh G. A comparative analysis of viral matrix proteins using disorder predictors / G. Goh, A.K. Dunker, V.N. Uversky // Virology Journal. - 2008. - Vol. 5. - № 1. - P. 126.

265. Ganser-Pornillos B.K. Assembly and Architecture of HIV / B.K. Ganser-Pornillos, M. Yeager, O. Pornillos // Viral Molecular Machines : Advances in Experimental Medicine and Biology / peg. M.G. Rossmann, V.B. Rao. - Boston, MA: Springer US, 2012. -

T. 726. - C. 441-465.

266. Freed E.O. HIV-1 assembly, release and maturation / E.O. Freed // Nature Reviews Microbiology. - 2015. - Vol. 13. - № 8. - P. 484-496.

267. Bell N.M. HIV Gag polyprotein: processing and early viral particle assembly / N.M. Bell, A.M.L. Lever // Trends in Microbiology. - 2013. - Vol. 21. - HIV Gag polyprotein. -

№ 3. - P. 136-144.

268. The stoichiometry of Gag protein in HIV-1 / J.A.G. Briggs [et al.] // Nature Structural & Molecular Biology. - 2004. - Vol. 11. - № 7. - P. 672-675.

269. Diverse interactions of retroviral Gag proteins with RNAs / A. Rein [et al.] // Trends in Biochemical Sciences. - 2011. - P. S0968000411000545.

270. James M.N.G. Aspartic Proteinases: Retroviral and Cellular Enzymes. Aspartic Proteinases / M.N.G. James. - Boston, MA: Springer US, 1998.

271. Three-dimensional Structure of the Human Immunodeficiency Virus Type 1 Matrix Protein / M.A. Massiah [et al.] // Journal of Molecular Biology. - 1994. - Vol. 244. -№ 2. - P. 198-223.

272. Identification of human immunodeficiency virus type 1 Gag protein domains essential to membrane binding and particle assembly / P. Spearman [h gp.] // Journal of Virology. -1994. - T. 68. - № 5. - C. 3232-3242.

273. Structure of the immature retroviral capsid at 8 Ä resolution by cryo-electron microscopy / T.A.M. Bharat [et al.] // Nature. - 2012. - Vol. 487. - № 7407. - P. 385-389.

274. Electron cryotomography of immature HIV-1 virions reveals the structure of the CA and SP1 Gag shells / E.R. Wright [h gp.] // The EMBO Journal. - 2007. - T. 26. - № 8. -

C. 2218-2226.

275. Structure and assembly of immature HIV / J.A.G. Briggs [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2009. - Vol. 106. - № 27. - P. 11090-11095.

276. De Guzman R.N. Structure of the HIV-1 Nucleocapsid Protein Bound to the SL3 -RNA Recognition Element / R.N. De Guzman // Science. - 1998. - T. 279. - № 5349. -

C. 384-388.

277. Comparative nucleic acid chaperone properties of the nucleocapsid protein NCp7 and Tat protein of HIV-1 / J. Godet [et al.] // Virus Research. - 2012. - Vol. 169. - № 2. -

P. 349-360.

278. Doms R.W. The plasma membrane as a combat zone in the HIV battlefield / R.W. Doms // Genes & Development. - 2000. - T. 14. - № 21. - C. 2677-2688.

279. HIV infection does not require endocytosis of its receptor, CD4 / P.J. Maddon [et al.] // Cell. - 1988. - Vol. 54. - № 6. - P. 865-874.

280. McClure M.O. Human immunodeficiency virus infection of CD4-bearing cells occurs by a pH-independent mechanism / M.O. McClure, M. Marsh, R.A. Weiss // The EMBO journal. - 1988. - T. 7. - № 2. - C. 513-518.

281. Pelchen-Matthews A. Role of CD4 endocytosis in human immunodeficiency virus infection / A. Pelchen-Matthews, P. Clapham, M. Marsh // Journal of Virology. - 1995. -T. 69. - № 12. - C. 8164-8168.

282. pH-independent HIV entry into CD4-positive T cells via virus envelope fusion to the plasma membrane / B.S. Stein [h gp.] // Cell. - 1987. - T. 49. - № 5. - C. 659-668.

283. HIV envelope-CXCR4 signaling activates cofilin to overcome cortical actin restriction in resting CD4 T cells / A. Yoder [h gp.] // Cell. - 2008. - T. 134. - № 5. - C. 782-792.

284. Association of chemokine-mediated block to HIV entry with coreceptor internalization / S.M. Brandt [h gp.] // The Journal of Biological Chemistry. - 2002. - T. 277. - № 19. -C. 17291-17299.

285. Human immunodeficiency virus type 1 entry into macrophages mediated by macropinocytosis / V. Maréchal [h gp.] // Journal of Virology. - 2001. - T. 75. - № 22. -C. 11166-11177.

286. Pauza C.D. Human immunodeficiency virus infection of T cells and monocytes proceeds via receptor-mediated endocytosis / C.D. Pauza, T.M. Price // The Journal of Cell Biology. - 1988. - T. 107. - № 3. - C. 959-968.

287. Inhibition of endosomal/lysosomal degradation increases the infectivity of human immunodeficiency virus / B.L. Fredericksen [h gp.] // Journal of Virology. - 2002. -T. 76. - № 22. - C. 11440-11446.

288. Schaeffer E. Compensatory link between fusion and endocytosis of human immunodeficiency virus type 1 in human CD4 T lymphocytes / E. Schaeffer, V.B. Soros, W.C. Greene // Journal of Virology. - 2004. - T. 78. - № 3. - C. 1375-1383.

289. Emergence of resistant human immunodeficiency virus type 1 in patients receiving fusion inhibitor (T-20) monotherapy / X. Wei [h gp.] // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. - 2002. - T. 46. - № 6. - C. 1896-1905.

290. Involvement of clathrin-mediated endocytosis in human immunodeficiency virus type 1 entry / J. Daecke [h gp.] // Journal of Virology. - 2005. - T. 79. - № 3. - C. 1581-1594.

291. HIV Enters Cells via Endocytosis and Dynamin-Dependent Fusion with Endosomes / K. Miyauchi [et al.] // Cell. - 2009. - Vol. 137. - № 3. - P. 433-444.

292. On the Evolution of Specificity and Catalysis in Subtilisin / J.A. Wells [et al.] // Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology. - 1987. - Vol. 52. - № 0. - P. 647652.

293. Newcastle disease virus: Current status and our understanding / K. Ganar [et al.] // Virus Research. - 2014. - Vol. 184. - Newcastle disease virus. - P. 71-81.

294. Nuclear entry and nucleolar localization of the Newcastle disease virus (NDV) matrix protein occur early in infection and do not require other NDV proteins. / M.E. Peeples [et al.] // Journal of Virology. - 1992. - Vol. 66. - № 5. - P. 3263-3269.

295. Wang Y.E. Regulation of the nucleocytoplasmic trafficking of viral and cellular proteins by ubiquitin and small ubiquitin-related modifiers / Y.E. Wang, O. Pernet, B. Lee // Biology of the Cell. - 2012. - Vol. 104. - № 3. - P. 121-138.

296. Requirements for the Assembly and Release of Newcastle Disease Virus-Like Particles / H.D. Pantua [et al.] // Journal of Virology. - 2006. - Vol. 80. - № 22. - P. 11062-11073.

297. Russell P.H. A Regular Subunit Pattern Seen on Non-infectious Newcastle Disease Virus Particles / P.H. Russell, J.D. Almeida // Journal of General Virology. - 1984. - Vol. 65. -№ 6. - P. 1023-1031.

298. Heggeness M.H. In vitro assembly of the nonglycosylated membrane protein (M) of Sendai virus. / M.H. Heggeness, P.R. Smith, P.W. Choppin // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 1982. - Vol. 79. - № 20. - P. 6232-6236.

299. Bachi T. Intramembrane structural differentiation in sendai virus maturation / T. Bachi // Virology. - 1980. - Vol. 106. - № 1. - P. 41-49.

300. Hewitt J.A. Studies on the subunit composition of the M-protein of sendai virus / J.A. Hewitt // FEBS Letters. - 1977. - Vol. 81. - № 2. - P. 395-398.

301. Roles for the Cytoplasmic Tails of the Fusion and Hemagglutinin-Neuraminidase Proteins in Budding of the Paramyxovirus Simian Virus 5 / D.L. Waning [et al.] // Journal of Virology. - 2002. - Vol. 76. - № 18. - P. 9284-9297.

302. Harrison M.S. Paramyxovirus assembly and budding: Building particles that transmit infections / M.S. Harrison, T. Sakaguchi, A.P. Schmitt // The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. - 2010. - Vol. 42. - Paramyxovirus assembly and budding. - № 9. - P. 1416-1429.

303. Respiratory syncytial virus matrix protein associates with nucleocapsids in infected cells / R. Ghildyal [et al.] // Journal of General Virology. - 2002. - Vol. 83. - № 4. - P. 753757.

304. Schmitt P.T. The C-Terminal End of Parainfluenza Virus 5 NP Protein Is Important for Virus-Like Particle Production and M-NP Protein Interaction / P.T. Schmitt, G. Ray, A.P. Schmitt // Journal of Virology. - 2010. - Vol. 84. - № 24. - P. 12810-12823.

305. Seal B.S. Molecular evolution of the Newcastle disease virus matrix protein gene and phylogenetic relationships among the paramyxoviridae / B.S. Seal, D.J. King, R.J. Meinersmann // Virus Research. - 2000. - Vol. 66. - № 1. - P. 1-11.

306. Vesicle formation by self-assembly of membrane-bound matrix proteins into a fluidlike budding domain / A.V. Shnyrova [et al.] // The Journal of Cell Biology. - 2007. -Vol. 179. - № 4. - P. 627-633.

307. Sánchez-Felipe L. Entry of Newcastle Disease Virus into the host cell: Role of acidic pH and endocytosis / L. Sánchez-Felipe, E. Villar, I. Muñoz-Barroso // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes. - 2014. - Vol. 1838. - Entry of Newcastle Disease Virus into the host cell. - № 1. - P. 300-309.

308. Schowalter R.M. Characterization of Human Metapneumovirus F Protein-Promoted Membrane Fusion: Critical Roles for Proteolytic Processing and Low pH / R.M. Schowalter, S.E. Smith, R E. Dutch // Journal of Virology. - 2006. - Vol. 80. -Characterization of Human Metapneumovirus F Protein-Promoted Membrane Fusion. -№ 22. - P. 10931-10941.

309. Low-pH Triggering of Human Metapneumovirus Fusion: Essential Residues and Importance in Entry / R.M. Schowalter [et al.] // Journal of Virology. - 2009. - Vol. 83. -Low-pH Triggering of Human Metapneumovirus Fusion. - № 3. - P. 1511-1522.

310. Newcastle disease virus may enter cells by caveolae-mediated endocytosis / C. Cantín [h gp.] // The Journal of General Virology. - 2007. - T. 88. - № Pt 2. - C. 559-569.

311. Newcastle disease virus selectively kills human tumor cells / K.W. Reichard [h gp.] // The Journal of Surgical Research. - 1992. - T. 52. - № 5. - C. 448-453.

253

312. Zamarin D. Oncolytic Newcastle disease virus for cancer therapy: old challenges and new directions / D. Zamarin, P. Palese // Future Microbiology. - 2012. - T. 7. -Oncolytic Newcastle disease virus for cancer therapy. - № 3. - C. 347-367.

313. Crystal structure of an orthomyxovirus matrix protein reveals mechanisms for self-polymerization and membrane association / W. Zhang [h gp.] // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2017. - T. 114. -№ 32. - C. 8550-8555.

314. Faaberg K.S. Association of soluble matrix protein of newcastle disease virus with liposomes is independent of ionic conditions / K.S. Faaberg, M.E. Peeples // Virology. -1988. - Vol. 166. - № 1. - P. 123-132.

315. Gregoriades A. Interaction of influenza M protein with viral lipid and phosphatidylcholine vesicles / A. Gregoriades // Journal of Virology. - 1980. - T. 36. -№ 2. - C. 470-479.

316. Gregoriades A. Insertion of influenza M protein into the viral lipid bilayer and localization of site of insertion / A. Gregoriades, B. Frangione // Journal of Virology. -1981. - T. 40. - № 1. - C. 323-328.

317. Functional and antigenic domains of the matrix (M1) protein of influenza A virus / Z.P. Ye [h gp.] // Journal of Virology. - 1987. - T. 61. - № 2. - C. 239-246.

318. Shi Z. Membrane tension and peripheral protein density mediate membrane shape transitions / Z. Shi, T. Baumgart // Nature Communications. - 2015. - T. 6. - C. 5974.

319. The Matrix protein M1 from influenza C virus induces tubular membrane invaginations in an in vitro cell membrane model / D. Saletti [et al.] // Scientific Reports. - 2017. -Vol. 7. - № 1. - P. 40801.

320. Influenza A matrix protein M1 multimerizes upon binding to lipid membranes / M. Hilsch [h gp.] // Biophysical Journal. - 2014. - T. 107. - № 4. - C. 912-923.

321. Membrane vesiculation function and exocytosis of wild-type and mutant matrix proteins of vesicular stomatitis virus / P.A. Justice [h gp.] // Journal of Virology. - 1995. - T. 69. - № 5. - C. 3156-3160.

322. Influenza virus matrix protein is the major driving force in virus budding / P. Gómez-Puertas [h gp.] // Journal of Virology. - 2000. - T. 74. - № 24. - C. 11538-11547.

323. Latham T. Formation of wild-type and chimeric influenza virus-like particles following simultaneous expression of only four structural proteins / T. Latham, J.M. Galarza // Journal of Virology. - 2001. - T. 75. - № 13. - C. 6154-6165.

324. Ebola virus VP40-induced particle formation and association with the lipid bilayer / L.D. Jasenosky [h gp.] // Journal of Virology. - 2001. - T. 75. - № 11. - C. 5205-5214.

254

325