Роль лидерного белка в нарушении ядерно-цитоплазматического транспорта клетки при кардиовирусной инфекции тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.06, кандидат биологических наук Бардина, Марьяна Владимировна

• Бардина, Марьяна Владимировна
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Бардина, Марьяна Владимировна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1 Система ядерно-цитоплазматического транспорта.

2.1.1 Компоненты ядерной оболочки.

2.1.2 Активный ядерно-цитоплазматический транспорт.

2.1.3 Регуляция ядерно-цитоплазматического транспорта.'.

2.1.4 Динамика ядерной оболочки в клеточном цикле.

2.1.5 Ядерно-цитоплазматический транспорт и апоптоз.

2.2 Ядерно-цитоплазматический транспорт при вирусных инфекциях.

2.2.1 Преодоление барьера ядерной оболочки вирусами.

2.2.2 Взаимодействие цитоплазматических вирусов с системой транспорта.

2.3 Влияние пикорнавирусов на ядерно цитоплазматический транспорт.

2.3.1 Краткая характеристика семейства Picornaviridae.

2.3.2 Некоторые аспекты взаимодействия пикорнавирусов с клеткой.

2.3.3 Нарушение ядерно-цитоплазматического обмена при инфекции некоторыми ппкорнавирусами.

3. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.1.

4. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

4.1 Методы работы с культурами эукариотических клеток.

4.1.1 Клеточные линии.1.

4.1.2 Культивирование клеток.

4.2 Методы работы с нуклеиновыми кислотами.

4.2.1 Плазмиды.

4.2.2 Создание конструкции pE-luc-ДЬ и методы молекулярного клонирования.

4.3 Методы работы с вирусами и вирусными конструкциями.

4.3.1 Штаммы вирусов.

4.3.2 Размножение вирусов.

4.3.3 Определение титра вирусной суспензии.

4.3.4 Заражение монослоя клеток вирусами.

4.3.5 Получение рекомбинантных вирусов.

4.3.6 Выделение вирионной РНК.

4.4 Экспериментальные подходы для изучения ядерно-цитоплазматического обмена и проницаемости ядерной оболочки.

4.4.1 Изучение локализации флуоресцентных маркёров.

4.4.2 Изучение проницаемости ЯО препарата ядер.

4.5 Изучение фосфорилирования белков ядерной поры.

4.6 Анализ белкового состава ядерных пор методом иммунофлуоресценции.

4.7 Исследование ядерных пор методом электронной микроскопии.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ.

5.1 Изучение влияния кардиовирусной инфекции на ядерно-цитоплазматический транспорт.

5 .1.1 Релокализация ядерных белков в цитоплазму.

5.1.2 Причины накопления ядерных белков в цитоплазме.

5.1.3 Релокализация цитоплазматических белков в ядро.

5.2 Поиск вирусных продуктов, отвечающих за нарушения транспорта.

5.2.1 Нарушение барьерных свойств ядерной оболочки, индуцированное экстрактом заражённых клеток.

5.2.1 Роль кардиовирусных белков в нарушении транспорта.

5.2.2 Роль доменов лидерного белка в нарушении транспорта.

5.3 Поиск ферментативных активностей, участвующих в нарушении транспорта.

5.3.1 Роль протеаз в нарушении транспорта.

5.3.2 Роль протеинкиназ и фосфатаз в нарушении транспорта.

5.4 Изучение модификаций компонентов транспортной системы.

5.4.1 Фосфорилирование белков ядерных пор.

5.4.2 Исследование взаимосвязи между нарушением транспорта и гиперфосфорилированием Nup62.

5.5 Влияние кардиовирусной инфекции на состав и архитектуру ядерных пор.

5.5.1 Анализ набораFG-содержащих нуклеопоринов в ядерных порах.

5.5.2 Электронная микроскопия ядерных пор.

5.6 Изучение изменения проницаемости ядерной оболочки в митозе.

5.6.1 Анализ белкового состава ядерных пор на ранних стадиях митоза.

5.6.2 Митотического фосфорилирование нуклеопорина Nup62.

6. ОБСУЖДЕНИЕ.

6.1 Нарушение барьерных свойств ядерной оболочки кардиовирусами.

6.2 Ключевая роль лидерного белка кардиовирусов в нарушении транспорта.

6.3 Участие клеточных протеинкиназ в нарушении транспорта.

6.4 Фосфорилирование нуклеопоринов — предполагаемый механизм нарушения барьерных свойств ядерной оболочки кардиовирусами.

6.5 Сохранение состава и общей архитектуры ядерных пор при инфекции.

6.6 Сходство между нарушением барьерных свойств ядерной оболочки при кардиовирусной инфекции и на ранних стадиях митоза.

6.7 Механизм изменения проницаемости ядерной оболочки при кардиовирусной инфекции (гипотеза).

7. ВЫВОДЫ.

8. БЛАГОДАРНОСТИ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль лидерного белка в нарушении ядерно-цитоплазматического транспорта клетки при кардиовирусной инфекции»

Взаимодействие вирусов с клеткой - одна из наиболее увлекательных проблем вирусологии. Вирусы являются доклеточными формами жизни, которые используют клеточные энергетические ресурсы для репликации собственной нуклеиновой кислоты. Кодируя ограниченный набор генов, вирусы выработали изощрённые стратегии для поражения клеток и ловко подстраивают функционирование клеточных систем для собственных нужд. Клетки-хозяева, в свою очередь, приобрели противовирусные программы, призванные уничтожать чужеродную нуклеиновую кислоту и защищать клетку от вторжения патогенов. Борьба «вирус-клетка» длится со времён обособления данных форм жизни и обеспечивает их ко-эволюцию; следить за развитием этой борьбы -интригующая и зачастую жизненно-важная для всего человечества задача учёных-вирусологов.

Настоящая работа посвящена одному из аспектов взаимодействия с клеткой цитоплазматических РНК-содержащих вирусов семейства Picornaviridae, а именно нарушению ядерно-цитоплазматического транспорта при инфекции. Система транспорта обеспечивает обмен макромолекул между ядром и цитоплазмой через белковые комплексы ядерных пор, пронизывающие ядерную оболочку. Цикл репродукции пикорнавирусов протекает в цитоплазме, и, на первый взгляд, данная группа вирусов не нуждается во взаимодействии с клеточной системой транспорта. Около 10 лет назад было сделано открытие, показавшее, что полиовирус (наиболее хорошо изученный и печально известный представитель семейства) нарушает обмен макромолекул между ядром и цитоплазмой (Belov et al., 2000). За последние годы исследователи значительно продвинулись в понимании механизмов нарушения транспорта полиовирусом: ключевую роль играет вирусная протеаза 2А, которая расщепляет белки ядерной поры и, тем самым, нарушает барьерные свойства ядерной оболочки (Gustin and Sarnow, 2001; Belov et al.

2004; Park et al., 2008). Тем не менее, на многие вопросы до сих пор нет ответа. Например, каково биологическое значение нарушения ядерного транспорта для пикорнавирусов? Является ли взаимодействие с транспортной системой абсолютно необходимым или предпочтительным условием репликации полиовируса? Уникально ли данное свойство для полиовируса или консервативно для всех представителей семейства?

В поисках ответов на некоторые из этих вопросов, в настоящей диссертационной работе нами было продолжено исследование влияния Picornaviridae на клеточный транспорт. В качестве объекта исследований мы выбрали группу Cardiovirus, у представителей которой белок 2А лишён протеолитической активности, чем данная группа и представляла для нас особый интерес. Диссертация построена по общепринятому плану и состоит из обзора литературы, экспериментальной части, а также списка литературы. В разделе 2.1 обзора литературы кратко сформулированы современные представления о механизмах функционирования и регуляции ядерно-цитоплазматического обмена. В следующем разделе (2.2) приведены примеры разносторонних взаимодействий ряда вирусов с системой ядерно-цитоплазматического транспорта. В разделе 2.3 изложена краткая характеристика семейства Picornaviridae, особое внимание уделено известным данным о нарушении клеточного транспорта при инфекции некоторыми пикорнавирусами. Экспериментальная часть состоит из разделов «Материалы и методы», «Результаты» и «Обсуждение» и включает описание основных результатов, полученных в данной диссертационной работе, а также их интерпретацию.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение диссертации по теме «Вирусология», Бардина, Марьяна Владимировна

7. ВЫВОДЫ

1. Показано, что кардиовирусы нарушают ядерно-цитоплазматический обмен клетки: инфекция сопровождается нарушением барьерных свойств ядерной оболочки и перераспределением макромолекул между ядром и цитоплазмой.

2. Установлено, что ключевую роль в нарушении барьерных свойств ядерной оболочки играет лидерный (L) белок кардиовирусов. Выявлены участки L-белка, важные для выполнения данной функции (мотив Zn-пальца и сайт фосфорилирования). ♦

3. Подавление активности клеточных росковитин- и оломоуцин-чувствительных протеинкиназ нарушает способность кардиовирусов изменять проницаемость ядерной оболочки.

4. Установлена взаимосвязь между нарушением кардиовирусами ядерно-цитоплазматического транспорта и гиперфосфорилированием белка транспортного канала ядерной поры Nup62.

5. Охарактеризовано влияние кардиовирусов на ядерную пору: при инфекции не происходит существенных изменений набора FG-содержащих нуклеопоринов и * разрушения общей архитектуры комплекса поры.

6. Обнаружено сходство между нарушением барьерных свойств ядерной оболочки при кардиовирусной инфекции и в профазе митоза.

7. Предложен гипотетический сценарий нарушения ядсрпо-цитоплазматического транспорта кардиовирусами: вирусный L-белок активирует клеточные протеинкиназы, фосфорилирующие нуклеопорины; ядерные поры при этом не разрушаются, но повышается их проницаемость для пассивной диффузии макромолекул.

8. БЛАГОДАРНОСТИ

Я выражаю благодарность моему научному руководителю, профессору В.И. Аголу за возможность пройти настоящую научную школу, интересное и плодотворное обсуждение результатов, воспитание во мне критического подхода к научной деятельности, возможность участвовать в международных конференциях. Я глубоко признательна П.В. Лидскому за предложенную увлекательную тему работы, неоценимую помощь в проведении всех экспериментов (особенно двумерного гель-электрофореза и изучения митотических клеток), а также постоянную поддержку, участие и вдохновение меня на дальнейшую научную деятельность. Я благодарна Е.В. Шевалю и В.Ю. Полякову (НИИФХБ им. А. Н. Белозерского), в тесном сотрудничестве с которыми проводились исследования с использованием методов ЭМ и ИФ. Изучение менговирусов с мутациями в L-белке было выполнено при содействии Ф. ван Куппевелда (Department of Medical Microbiology, Radboud University Nijmegen Medical Centre, NCMLS, Nijmegen, The Netherlands). Я благодарна T.M. Дмитриевой (НИИФХБ им. А. Н. Белозерского) за помощь в размножении менговирусов в клетках асцитной карциномы и советы по методике [32Р]-мечения. Я хочу отметить участие при выполнении работы сотрудников лаборатории биохимии ИПВЭ им. М.П. Чумакова РАМН: особенно хочу выделить вклад А.П. Гмыля, проводившего консультации по многим методическим и теоретическим вопросам, и поблагодарить Е.В. Хитрину за обучение методике трансляции РНК in vitro, С.А. Коршенко и Е.В. Белоусова за помощь при проведении очистки транскриптов в градиенте плотности сахарозы, М.С. Колесникову за консультации по вопросам культивации линий эукариотических клеток и титрования вирусов, С.Е. Соцкову содействие в решении многих административных вопросов. Я также благодарна всему коллективу сотрудников лаборатории за создание дружелюбной рабочей атмосферы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Бардина, Марьяна Владимировна, 2009 год

1. Лидский П.В., Агол В.И. (2006) Как полиовирус изменяет клетку. Вопр. вир. 1,4-11.

2. Adam S.A., Marr R.S., Gerace L. (1990) Nuclear protein import in permeabilized mammalian cells requires soluble cytoplasmic factors. J. Cell Biol III, 807-816.

3. Agol V.I., Belov G.A., Bienz K., Egger D., Kolesnikova M.S., Romanova L.I., Sladkova L.V., Tolskaya E.A. (2000) Competing death programs in poliovirus-infected cells: commitment switch in the middle of the infectious cycle. J. Virol.lA, 5534 -5541.

4. Agol V.I. (2002) Picornavirus genome: an overview. In Molecular Biology of Picornaviruses. Semler B.L. and Wimmer E., editors. ASM Press, Washington, D.C. 127148.

5. Alvisi G., Rawlinson S.M., Ghildyal R., Ripalti A., Jans D.A. (2008) Regulated nucleocytoplasmic trafficking of viral gene products: a therapeutic target? Biochim. Biophys. Acta. 1784, 213-227. I

6. Aminev A.G., Amineva S.P., Palmenberg A.C. (2003a) Encephalomyocarditis viral protein 2A localizes to nucleoli and inhibits cap-dependent mRNA translation. Virus Res. 95, 45-57.

7. Aminev A.G., Amineva S.P., Palmenberg A.C. (2003b) Encephalomyocarditis virus (EMCV) proteins 2A and 3BCD localize to nuclei and inhibit cellular mRNA transcription but not rRNAtranscription. Virus Res. 95, 59-73.

8. Antonin W., Ellenberg J., Dultz E. (2008) Nuclear pore complex assembly through the cell cycle: regulation and membrane organization. FEBS Lett. 582, 2004-2016.

9. Bach S., Knockaert M., Reinhardt J., Lozach O., Schmitt S., Baratte В., Koken M., Coburn S.P., Tang L., Jiang Т., et al. (2005) Roscovitine targets, protein kinases and pyridoxal kinase. J. Biol. Chem. 280, 31208-31219.

10. Back S.H., Kim Y.K., Kim W.J., Cho S„ Oh H.R., Kim J.E., Jang S.K. (2002) Translation t of polioviral mRNA is inhibited by cleavage of polypyrimidine tract-binding proteins executed by polioviral 3Cpro. J. Virol.16, 2529- 2542.

11. Ball J.R., Ullman K.S. (2005) Versatility at the nuclear pore complex: lessons learned from the nucleoporin Nupl53. Chromosoma 114, 319-330.

12. Beck M., Forster F., Ecke M., Plitzko J.M., Melchior F., Gerisch G., Baumeister W., Medalia O. (2004) Nuclear pore complex structure and dynamics revealed by cryoelectron tomography. Science 306, 1387-1390.

13. Beck M., Lucic V., Forster F., Baumeister W., Medalia O. (2007) Snapshots of nuclear pore complexes in action captured by cryo-electron tomography. Nature 449, 611-615.

14. Belov G.A., Evstafieva A.G., Rubtsov Y.P., Mikitas O.V., Vartapetian A.B., Agol V.I. (2000) Early alteration of nucleocytoplasmic traffic induced by some RNA viruses. Virology 275, 244-248.

15. Belov G.A., Romanova L.I., Tolskaya E.A., Kolesnikova M.S., Lazebnik Y.A., Agol V.I.2003) The major apoptotic pathway activated and suppressed by poliovirus. J. Virol. 77, 45-56.

16. Belov G.A., Lidsky P.V., Mikitas O.V., Egger D., Lukyanov K.A., Bienz K., Agol V.I.2004) Bidirectional increase in permeability of nuclear envelope upon poliovirus infection and accompaying alterations of nuclear pores. J Virol. 78, 10166-10177.

17. Belov G.A., Fogg M.H., Ehrenfeld E. (2005) Poliovirus proteins induce membrane association of GTPase ADP-ribosylation factor. J. Virol. 79, 7207-7216.

18. Belov G.A., Altan-Bonnet N., Kovtunovych G., Jackson C.L., Lippincott-Schwartz J., Ehrenfeld E. (2007) Hijacking components of the cellular secretory pathway for replication of poliovirus RNA. J. Virol. 81, 558-567.

19. Ben-Efraim I., Gerace L. (2001) Gradient of increasing affinity of importing beta for nucleoporins along the pathway of nuclear import. J. Cell. Biol. 152:411-417.

20. Best S.M., Bloom M.E. (2004) Caspase activation during virus infection: more than just the kiss of death? Virology 320, 191-194.

21. Bodoor K., Shaikh S., Salina D., Raharjo W.H., Bastos R„ Lohka M., Burke B. (1999) Sequential recruitment of NPC proteins to the nuclear periphery at the end of mitosis. J. Cell Sci. 112,2253-2264.

22. Brunner J.E., Nguyen J.H., Roehl H.H., Ho T.V., Swiderek K.M., Semler B.L. (2005) Functional interaction of heterogeneous nuclear ribonucleoprotein С with poliovirus RNA synthesis initiation complexes. J. Virol. 79, 3254-3266.

23. Buendia В., Santa-Maria A., Courvalin J.C. (1999) Caspase-dependent proteolysis of < integral and peripheral proteins of nuclear membranes and nuclear pore complex proteins during apoptosis. J. Cell. Sci. 112, 1743-1753.

24. Carrasco L., Guinea R., Irurzun A., Barco A. (2002) Effects of Viral Replication on Cellular Membrane Metabolism and Function. In Molecular Biology of Picornaviruses. B.L.Semler and E.Wimmer, editors. ASM Press, Washington, D.C. 337-354.

25. Chen H.H., Kong W.P., Roos R.P. (1995) The leader peptide of Theiler's murine encephalomyelitis virus is a zinc-binding protein. J. Virol. 73, 9891-9898.

26. Chen Z., Li Y., Krug R.M. (1999) Influenza A virus NS1 protein targets poly(A)-binding protein II of the cellular З'-end processing machinery. EMBO J. 18, 2273-2283.

27. Clarke P.R., Klebe C., Wittinhofer A., Karsenti E. (1995) Regulation of Cdc2/cyclin В activation by Ran, a Ras-related GTPase. J. Cell Sci. 108, 1217-1225.

28. Collas P. (1999) Sequential PKC- and Cdc2-mediated phosphorylation events elicit zebrafish nuclear envelope disassembly. J. Cell Sci. 112, 977-987.

29. Comer F.I., Hart G.W. (2001) Reciprocity between O-GlcNAc and O-phosphate on the carboxyl terminal domain of RNA polymerase II. Biochemistry AO, 7845-7852.

30. Cornilescu C.C., Porter F.W., Zhao K.Q., Palmenberg A.C., Markley J.L. (2008) NMR structure of the mengovirus Leader protein zinc-finger domain. FEBS Lett. 582, 896-900.

31. Cros J.F., Palese P. (2003) Trafficking of viral genomic RNA into and out of the nucleus: influenza, Thogoto and Borna disease viruses. Virus Res. 95, 3-12.

32. Cronshaw J.M., Krutchinsky A.N., Zhang W., Chait B.T., Matunis M.J. (2002) Proteomic analysis of the mammalian nuclear pore complex. J. Cell Biol. 158, 915-927.

33. Cullen B.R. (2003) Nuclear mRNA export: insights from virology. Trends Biochern. Sci. 28, 419-424.

34. Daigle N., Beaudouin J., Hartnell L., Imreh G., Hallberg E., Lippincott-Schwartz J., Ellenberg J. (2001) Nuclear pore complexes form immobile networks and have a very low turnover in live mammalian cells. J. Cell Biol. 154, 71-84.

35. D'Angelo M.A., Anderson D.J., Richard E., Hetzer M.W. (2006) Nuclear pores form de novo from both sides of the nuclear envelope. Science 312, 440-443.

36. Davis L.I., Blobel G. (1986) Identification and characterization of a nuclear pore complex protein. Cell 45, 699-709.

37. Davis L.I., Blobel G. (1987) Nuclear pore complex contains a family of glycoproteins that includes p62: glycosylation through a previously unidentified cellular pathway. PNAS USA 84, 7552-7556.

38. Delhaye S., Van P., Michiels T. (2004) The leader protein of Theiler's virus interferes with nucleocytoplasmic trafficking of cellular proteins. J. Virol. 78, 4357-4362.

39. Denning D.P., Patel S.S., Uversky V., Fink A.L., Rexach M. (2003) Disorder in the nuclear pore complex: the FG repeat regions of nucleoporins are natively unfolded. PNAS USA 100, 2450-2455.

40. Dephoure N., Zhou C., Villen J., Beausoleil S.A., Bakalarski C.E., Elledge S.J., Gygi S.P. (2008) A quantitative atlas of mitotic phosphorylation. PNAS USA 105, 10762-10767.

41. Deszcz L., Seipelt J., Vassilieva E., Roetzer A., Kuechler E. (2004) Antiviral activity of caspase inhibitors: effect on picornaviral 2A proteinase. FEBS Lett. 560, 51-55.

42. Doedens J.R., Giddings Т.Н., Kirkegaard K. (1997) Inhibition of endoplasmic reticulum-to-Golgi traffic by poliovirus protein ЗА: genetic and ultrastructural analysis. J. Virol. 71, 9054-9064.

43. Dulz E., Zanin E., Wurzenberger C., Braun M., Rabut G,. Sironi L„ Ellenberg J. (2008) Systematic kinetic analysis of mitotic dis- and reassembly of the nuclear pore in living cells. J. Cell Biol. 180,857-865.

44. Duke G.M., Palmenberg A.C. (1989) Cloning and synthesis of infectious cardiovirus RNAs containing short, discrete poly(C) tracts. J. Virol. 63, 1822-1826.

45. Egger D., Gosert R., Binz K. (2002) Role of cellular structures in viral RNA replication. In Molecular Biology' of Picornaviruses. B.L.Semler and E.Wimmer, editors. ASM Press, Washington, D.C. 247-253.

46. Engelsma D., Valle N. Fish A., Saloir^ N. Almendral J.M., Fornerod M. 2008. A supraphysiological nuclear export signal is required for parvovirus nuclear export. Mol. Biol. Cell 19, 2544-2552.

47. Enninga J., Levy D.E., Blobel G., Fontoura B.M. (2002) Role of nucleoporin induction in releasing an mRNA nuclear export block. Science 295, 1523-1525.

48. Faleiro L., Lazebnik Y. (2000) Caspases disrupt the nuclear-cytoplasmic barrier. J. Cell. Biol. 151,951-959.

49. Favreau C., Worman H.J., Wozniak R.W., Frappier Т., Courvalin J.C. (1996) Cell cycle-dependent phosphorylation of nucleoporins and nuclear pore membrane protein Gp210. Biochemistry 35, 8035-8044.

50. Ferrari S. 2006. Protein kinases controlling the onset of mitosis. Cell. Mol. Life Sci. 63:781795.

51. Finlay D.R., Forbes D.J. (1990) Reconstitution of biochemically altered nuclear pores: transport can be eliminated and restored. Cell 60, 17-29.

52. Finlay D.R., Meier E., Bradley P., Horecka J., Forbes D.J. (1991) A complex of nuclear pore proteins required for pore function. J. Cell. Biol. 114, 169-183.

53. Frey S., Richter R.P., Gorlich D. (2006) FG-rich repeats of nuclear pore proteins form a three-dimensional meshwork with hydrogel-like properties. Science 314, 815-817.

54. Gingras A.C., Svitkin Y., Belsham G.J., Pause A., Sonenberg N. (1996) Activation of the translational suppressor 4E-BP1 following infection with encephalomyocarditis virus and poliovirus. PNAS USA. 93, 5578-5583.

55. Glavy J.S., Krutchinsky A.N., Cristea Г.М., Berke 1.С., Boehmer Т., Blobel G., Chait B.T. (2007) Cell-cycle-dependent phosphorylation of the nuclear pore Nup 107-160 subcomplex. PNAS USA 104,3811-3816.

56. Gorlich D., Seewald M.J., Ribbeck K. (2003) Characterization of Ran-driven cargo transport and the RanGTPase system by kinetic measurements and computer simulation. EMBOJ. 22, 1088-1100.

57. Gustin K.E., Sarnow P. (2001) Effects of poliovirus infection on nucleo-cytoplasmic trafficking and nuclear pore complex composition. EMBO J. 20, 240-249.

58. Gustin K.E., Sarnow P. (2002) Inhibition of nuclear import and alteration of nuclear pore complex composition by rhinovirus. J. Virol. 16, 8787-8796. '

59. Gustin K.E. (2003) Inhibition of nucleo-cytoplasmic trafficking by RNA viruses: targeting the nuclear pore complex. Virus Res. 95, 35-44.

60. Hahn H. Palmenberg A.C. (1995) Encephalomyocarditis viruses with short poly(C) tracts are more virulent than their mengovirus counterparts. J. Virol.69, 2697- 2699.

61. Harel A., Forbes D.J. (2001) Wellcome to the nucleus: can I take your coat? Nature Cell Biol. 3, E267-E269.

62. Hiscox J.A. (2003) The interaction of animal cytoplasmic RNA viruses with the nucleus to facilitate replication. Virus Res. 95, 13-22.

63. Hofemeister H., O'Hare P. (2008) Nuclear pore composition and gating in herpes simplex virus-infected cells. J. Virol. 82, 8392-8399.

64. Hoffman M.A., Palmenberg A.C. (1996) Revertant analysis of J-K mutations in the encephalomyocarditis virus internal ribosomal entry site detects an altered leader protein. J. Virol. 70, 6425-6430.

65. Holt G.D., Snow C.M., Senior A., Haltiwanger R.S., Gerace L., Hart G.W. (1987) Nuclear pore complex glycoproteins contain cytoplasmically disposed O-linked N-acetylglucosamine. J. Cell Biol. 104, 1157-1164.

66. Hu Т., Guan Т., Gerace L. (1996) Molecular and functional characterization of the p62 complex, an assembly of nuclear pore complex glycoproteins. J. Cell. Biol. 134, 589-601.

67. Jackson W.T., Giddings T.H.Jr., Taylor M.P., Mulinyawe S., Rabinovitch M., Kopito R.R., Kirkegaard K. (2005) Subversion of cellular autophagosomal machinery by RNA viruses. PLoS Biol. 3, 861-871.

68. Kalab P., Pralle A., Isacoff E.Y., Heald R„ Weis K. (2006) Analysis of a RanGTP-regulated gradient in mitotic somatic cells. Nature 440, 697-701.

69. Kaminski A., Howell M.T., Jackson R.J. (1990) Initiation of encephalomyocarditis virus RNA translation: the authentic initiation site is not selected by a scanning mechanism. EMBOJ. 9,3753-3759.

70. Kann M., Schmitz A., Rabe B. (2007) Intracellular transport of hepatitis В virus. World J. Gastroenterol. 13,39-47.

71. Kazachkov Y.A., Chernovskaya T.V., Siyanova E.Y., Svitkin Y.V., Ugarova T.Y., Agol V.I. (1982) Leader polypeptides encoded in the 5'-region of the encephalomyocarditis virus genome. FEBS Lett. 141, 153-156.

72. Kihlmark M., Imreh G., Hallberg E. (2001) Sequential degradation of proteins from the nuclear envelope during apoptosis. J Cell Sci. 114, 3643-3653.

73. Kohler A., Hurt E. (2007) Exporting RNA from the nucleus to the cytoplasm. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 8, 761-773.

74. Kong W.P., Ghadge G.D. Roos R.P. (1994) Involvement of cardiovirus leader in host cell-restricted virus expression. PNAS USA 91, 1796-1800,

75. Kramer A., Ludvvig Y., Shanin V., Oberleithner H. (2007) A pathway separate from the central channel through the nuclear pore complex for inorganic ions and small macromolecules. J. Biol. Chem. 282, 31437-31443.

76. Kramer A., Liashkovich I., Ludvvig S., Shahin V. (2008a) Atomic force microscopy visualizes a hydrophobic meshwork in the central channel of the nuclear pore. Eur. J. PhysiolA56, 155- 162.

77. Kramer A., Liashkovich I„ Oberleithner H., Ludwig S., Mazur I., Shanin V. (2008b) Apoptosis leads to a degradation of vital components of active nuclear transport and a dissociation of the nuclear lamina. PNAS 105, 11236-11241.

78. Kutay U., Hetzer M.W. (2008) Reorganization of the nuclear envelope during open mitosis. Curr. Opin. Cell Biol. 20, 669-677.

79. Leong L., Cornell C.T., Semler B.L. (2002) Processing determinants and functions of cleavage products of picornavirus polyproteins. In Molecular Biology of Picornaviruses. B.L.Semler and E.Wimmer, editors. ASM Press, Washington, D.C. 187-198.

80. Liang Z., Kumar A.S., Jones M.S., Knowles N.J., Lipton H.L. (2008) Phylogenetic analysis of the species Theilovirus: emerging murine and human pathogens. J. Virol. 82, 1154511554.

81. Lim R.Y.H., Huang N.P., Koser J., Deng J., Lau K.H.A., Schwarz-Herion K., Fahrenkrog В., Aebi U. (2006) Flexible phenylalanine-glycine nucleoporins as entropic barriers to nucleocytoplasmic transport. PNAS USA 103, 9512-9517.

82. Lim R.Y.H., Aebi U., Fahrenkrog B. (2008) Towards reconciling structure and function in the nuclear pore complex. Histochem. Cell Biol. 129, 105-116.

83. Lloyd R.E., Grubman M.J., Ehrenfeld E. (1988) Relationship of p220 cleavage during picornavirus infection to 2A proteinase sequencing. J. Virol. 62, 4216-4223.

84. Lubas W.A., Smith M., Starr C.M., Hanover J.A. (1995) Analysis of nuclear pore protein p62 glycosylation. Biochemistry 34, 1686-1694.

85. Maeshima K., Yahata K., Sasaki Y., Nakatomi R., Tachibana Т., Hashikawa Т., Imamoto F., Imamoto N. (2006) Cell-cycle-dependent dynamics of nuclear pores: pore-free islands and lamins. J. Cell. Sci. 119, 4442-4451.

86. Macaulay C., Meier E., Forbes D.J. (1995) Differential mitotic phosphorylation of proteins of the nuclear pore complex. J. Biol. Chem. 270, 254-262.

87. McBride A.E., Schlegel A., Kirkegaard K. (1996) Human protein Sam68 relocalization and inteaction with poliovirus RNA polymerase in infected cells. PNAS USA 93, 2296-2301.

88. Meerovitch K., Svitkin Y.V., Lee H.S., Lejbkowicz F., Kenan D.J., Chan E.K., Agol V.I., Keene J.D., Sonenberg N. (1993) La autoantigen enhances and corrects aberrant translation of poliovirus RNA in reticulocyte lysate. J. Virol. 61, 3798-3807.

89. Melcak I., Hoelz A., Blobel G. (2007) Structure of Nup58/45 suggests flexible nuclear pore diameter by intermolecular sliding. Science 315, 1729-1732.

90. Miller M.W., Caracciolo M.R., Berlin W.K., Hanover J.A. (1999) Phosphorylation and glycosylation of nucleoporins. Arch. Biochem. Biophys. 367, 51-60.

91. Molla A., Hellen C.U., Wimmer E. (1993) Inhibition of proteolytic activity of poliovirus and rhinovirus 2A proteinases by elastase-specific inhibitors. J. Virol.67, 4688 -4695.

92. Nairn В., Brumfeld V., Kapon R., Kiss V., Nevo R., Reich Z. (2007) Passive and facilitated transport in nuclear pore complexes is largely uncoupled. J. Biol. Chem. 282, 3881-3888.

93. Nousiainen M., Sillje H.H., Sauer G., Nigg E.A., Korner R. (2006) Phosphoproteome analysis of the human mitotic spindle. PNAS USA 103, 5391-5396.

94. Onischenko EA, Gubanova NV, Kiseleva EV, Hallberg E. (2005) Cdkl and okadaic acid-sensitive phosphatases control assembly of nuclear pore complexes in Drosophila embryos. Mol. Biol. Cell. 16, 5152-5162.

95. Pante N., Kann M. (2002) Nuclear pore complex is able to transport macromolecules with diameters of about 39 nm. Mol Biol Cell. 13, 425-434.

96. Park N., Katikaneni P., Skern Т., Gustin K.E. (2008) Differential targeting of nuclear pore complex proteins in poliovirus-infected cells. J. Virol. 82, 1647-1655.

97. Paschal B.M., Gerace L. (1995) Identification of NTF2, a cytosolic factor for nuclear import that interacts with nuclear pore complex protein p62. J. Cell. Biol. 129, 925-937.

98. Patel S.S., Belmont B.J., Sante J.M., Rexach M.F. (2007) Natively unfolded nucleoporins I gate protein diffusion across the nuclear pore complex. Cell 129, 83-96.

99. Patre M., Tabbert A. Hermann D., Walczak H., Rackwitz H.R., Cordes V.C., Ferrando-May E. (2006) Caspases target only two architectural components within the core structure of the nuclear pore complex. J! Biol. Chem. 281, 1296-1304.

100. Paul S., Michiels T. (2006) Cardiovirus leader proteins are functionally interchangeable and have evolved to adapt to virus replication fitness. J. Gen. Virol. 87, 1237-1246.

101. Paulillo S.M., Powers M.A., Ullman K.S., Fahrenkrog B. (2006) Changes in nucleoporin domain topology in response to chemical effectors. J. Mol. Biol. 363, 39-50.

102. Pemberton L.F. Paschal B.M. (2005) Mechanisms of receptor-mediated nuclear import and nuclear export. Traffic 3, 187-198f

103. Pestova T.V., Kolupaeva V.G., Lomakin I.B., Pilipenko E.V., Shatsky I.N., Agol V.I., , Hellen C.U. (2001) Molecular mechanisms of translation initiation in eukaryotes. PNAS1. USA98, 7029-7036.

104. Pettit Kneller E.L., Connor J.H., Lyles D.S. (2009) hnRNPs relocolize to the cytoplasm following infection with vesicular stomatitis virus. J. Virol. 83, 770-780.

105. Poon 1.К., Jans D.A. (2005) Regulation of nuclear transport: central role in development and transformation? Traffic 6, 173-186.

106. Porter F.W., Bochkov Y.A., Albee A.J., Wiese C., Palmenberg A.C. (2006) A picornavirus protein interacts with Ran-GTPase and disrupts nucleocytoplasmic transport. PNAS USA 103, 12417-12422.

107. Powers M.A., Forbes D.J., Dahlberg J.E., Lund E. (1997) The vertebrate GLFG nucleoporin, Nup98, is an essential component of multiple RNA export pathways. J. Cell Biol. 136,241-250.1

108. Rabut G., Doye V., Ellenberg J. (2004a) Mapping the dynamic organization of the nuclear pore complex inside single living cells. Nature Cell. Biol. 6, 1114-1121.

109. Rabut G., Lenart P., Ellenberg J. (2004b) Dynamics of nuclear complex organization through the cell cycle. Curr. Opin. Cell. Biol 16, 314-321.

110. Ribbeck K., Gorlich D. (2002) The permeability barrier of nuclear pore complexes appears to operate via hydrophobic exclusion. EMBOJ. 21, 2664-2671.

111. Ricour С, Delhaye S, Hato SV, Olenyik TD, Michel B, van Kuppeveld FJ, Gustin KE, Michiels T. (2009) Inhibition of mRNA export and dimerization of interferon regulatory factor 3 by Theiler's virus leader protein. J. Gen. Virol. 90, 177-186.

112. Rieder E., Wimmer E. (2002) Cellular receptors of picornaviruses: an overview. In Molecular Biology of Picornaviruses. Semler B.L. and Wimmer E., editors. ASM Press, Washington, D.C. 61-70.

113. Riedl S.J., Shi Y. (2004) Molecular mechanisms of caspase regulation during apoptosis. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 897-907.

114. Rout M.P., Aitchison J.D., Suprapto A., Hjertaas K., Zhao Y.M., Chait B.T. (2003) Virtual gaing and nuclear transport: the hole picture. Trends Cell. Biol. 13, 622-628.f

115. Salina D., Enarson P., Rattner J.В., Burke B. (2003) Nup358 integrates nuclear envelope breakdown with kinetochore assembly. J. Cell. Bio/. 162, 991-1001.

116. Sandri-Goldin R.M. (2008) The many roles of the regulatory protein ICP27 during herpes simplex virus infection. Front. Biosci. 13, 5241-5256.

117. Schwartz T.U. (2005) Modularity within the architecture of the nuclear pore complex. Curr. Opin. Struct. Biol. 15, 221-226.

118. Schwarz-Herion К., Maco В., Sauder U., Fahrenkrog B. (2007) Domain Topology of the p62 complex within the 3-D architecture of the nuclear pore complex. J. Mol. Biol. 370, 796-806.

119. Segura-Totten M., Wilson K.L. (2001) Virology. HTV—breaking the rules for nuclear entry. Science 294, 1016-1017.I

120. Semler B.L., Waterman M.L. (2008) IRES-mediated pathways to polysomes: nuclear versus cytoplasmic routes. Trends Microbiol. 16, 1-5.

121. Sharma R., Raychaudhuri S., Dasgupta A. (2004) Nuclear entry of poliovirus protease-polymerase precursor 3CD: implications for host cell transcription shut-off. Virology 320, 195-205.

122. Shiroki K., Isoyama Т., Kuge S., Ishii Т., Ohmi S., Hata S., Suzuki K., Takasaki Y., Nomoto A. (1999) Intracellular redistribution of truncated La protein produced by poliovirus ЗСрго-mediated cleavage. J. Virol. 73, 2193-2200.

123. Stanway G„ Hovi Т., Knowles N.J., Hyypia T. (2002) Molecular and biological basis of picornavirus taxonomy. In Molecular Biology of Picornaviruses. Semler B.L. and Wimmer E., editors. ASM Press, Washington, D.C. 17-24.

124. Stanway G., Christian P., Hovi Т., Hyypia Т., King A., Knowles N., Lemon S., Minor P.,

125. Pallahsch M., Palmenberg A., Skern T. (2005) Taxonomy of Picornaviridae: current 1situation and possible future changes. XIII Meeting of the European Study Group on the Molecular Biology of Picornaviruses Lunteren, The Netherlands, 23 -29 May.G09

126. Starr C.M., D'Onofrio M., Park M.K., Hanover J.A. (1990) Primary sequence and heterologous expression of nuclear pore glycoprotein p62. J. Cell Biol. 110, 1861-1871.

127. Stewart C.L., Roux K.J., Burke B. (2007) Blurring the boundary: the nuclear envelope extends its reach. Science 318, 1408-1412.

128. Stoffler D., Feja В., Fahrenkrog В., Walz J., Турке D., Aebi U. (2003) Cryo-electron tomography provides novel insights into nuclear pore architecture: implications for nucleocytoplasmic transport. J. Mol. Biol. 328, 119-30. ,

129. Suhy D.A., Giddings Т.Н. Jr., Kirkegaard K. (2000) Remodeling the endoplasmic reticulum by poliovirus infection and by individual viral proteins: an autophagy-like origin for virus-induced vesicles. J. Virol. 74, 8953-8965.

130. Svitkin Y.V., Sonenberg N. (2003) Cell-free synthesis of encephalomyocarditis virus. J. VirolJl, 6551- 6555.

131. Svitkin Y.V., Meerovitch K., Lee H.S, Dholakia J.N., Kenan D.J., Agol V.I., Sonenberg N. (1994) Internal translation initiation on poliovirus RNA: further characterization of La function in poliovirus translation in vitro. J. Virol. 68, 1544-1550.

132. Takizawa C.G., Morgan D.O. (2000) Control of mitosis by changes in the subcellular location of cyclin-B 1 -Cdkl and Cdc25C. Curr. Opin. Cell. Biol. 12, 658-665.

133. HO.Terasaki M., Campagnola P., Rolls M.M., Stein P.A., Ellenberg J., Hinkle В., Slepchenko

134. B. (2001) A new model for nuclear envelope breakdown. Mol. Biol. Cell 12,503-510. 1

135. Terry L.J., Shows E.B., Wente S.R. (2007) Crossing the nuclear envelope: hierarchical regulation of nucleocytoplasmic transport. Science 318, 1412-1416.

136. Terskikh A., Fradkov A., Ermakova G., Zaraisky A., Tan P., Kajava A.V., Zhao X., Lukyanov S, Matz M., Kim S., Weissman I., Siebert P. (2000) "Fluorescent timer": protein that changes color with time. Science 290, 1585-1588.

137. Tolskaya E.A., Romanova L.I., Kolesnikova M.S., Ivannikova T.A., Smirnova E.A., Raikhlin N.T., Agol V.l. (1995) Apoptosis-inducing and apoptosis-preventing functions of poliovirus. J. Virol.69, 1181- 1189.

138. Waggoner S., Sarnow P. (1998) Viral ribonucleoprotein complex formation and nucleolar-cytoplasmic relocalization of nucleolin in poliovirus-infected cells. J. Virol. 72, 6699-6709.132

139. Walther T.C., Askjaer P., Gentzel M., Haberman A., Griffiths G., Wilm M., Mattaj I.W., Hetzer M. (2003) RanGTP mediates nuclear pore complex assembly. Nature 424, 689-694.

140. Weidman M.K., Sharma R., Raychaudhuri S., Kundu P., Tsai W„ Dasgupta A. (2003) The interaction of cytoplasmic RNA viruses with the nucleus. Virus Res. 95, 75-85.

141. Weis K. (2003) Regulating access to the genome: nucleocytoplasmic transport throughout the cell cycle. Cell 112, 441-451.

142. Wells L., Vosseller K., Cole R.N., Cronshaw J.M., Matunis M.J., Hart G.W. (2002) Mapping sites of O-GlcNAc modification using affinity tags for serine and threonine post-translational modifications. Mol. Cell Proteomics. 1, 791-804.

143. Wessels E., Duijsings D., Lanke K.H., van Dooren S.H., Jackson C.L., Melchers W.J., van Kuppeveld .FJ. (2006) Effects of picornavirus ЗА Proteins on Protein Transport and GBF1-dependent COP-1 recruitment. J. Virol. 80, 11852-11860.

144. Whittaker G.R. (2003) Virus nuclear import. Adv. Drug Deliv. Rev. 55:733-747.

145. Wild P., Senn C., Manera C.L., Sutter E., Schraner E.M., Tobler K., Ackermann M., Ziegler U., Lucas M.S., Kaech A. (2009) Exploring the nuclear envelope of herpes simplex virus 1-infected cells by high-resolution microscopy. J. Viro/. 83, 408-419.

146. Zamora M., Marissen W.E., Lloyd R.E. (2002) Multiple elF4GI-specific protease activities present in uninfected and poliovirus-infected cells. J. Virol.16, 165- 177.

147. Zatsepina O.V., Polyakov V.Y., Chentsov Y.S. (1983) Chromonema and chromomere: structural units of mitotic and interphase chromosomes. Chromosoma (Berl) 88, 91-97.

148. Zoll J., Galama J.M.D., van Kuppeveld F.J.M., Melchers W.J.G. (1996) Mengovirus leader is involved in the inhibition of host cell protein synthesis. J. Virol. 70, 4948-4952.

149. ZoII J., Melchers W.J.M., Galama J.M.D., van Kuppeveld F.J.M. (2002) The mengovirus leader protein suppresses alpha/beta interferon production by inhibition of the iron/ferritin-mediated activation ofNF-кВ. J. Virol. 76, 9664-9672.