Вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера
| Вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера | |
|---|---|
Классификация вирусов 
| |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Рибовирия |
| Королевство: | Паранавиры |
| Тип: | Артвервирикота |
| Сорт: | Ревтравирицеты |
| Заказ: | Ортервирусы |
| Семья: | Ретровирусиды |
| Род: | Бетаретровирус |
| Разновидность: | Вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера
|
| Членские вирусы [ 1 ] | |
| Синонимы [ 2 ] | |
| |
Вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера (M-PMV) , ранее известный как ретровирус обезьян ( SRV ), представляет собой разновидность ретровирусов , которые обычно заражают и вызывают смертельный иммунодефицит у азиатских макак. [ 3 ] Вирус оцРНК спорадически появляется в карциноме молочной железы макак, содержащихся в неволе, на фермах по разведению, которые считаются естественными хозяевами, но распространенность этого вируса среди диких макак остается неизвестной. [ 4 ] M-PMV передавался естественным путем через вируссодержащие жидкости организма ( слюна , моча , кровь и т. д.), через укусы, царапания, уход и драки. Перекрестно загрязненные инструменты или оборудование ( фомит ) также могут распространять этот вирус среди животных.
Некоторыми клиническими и патологическими симптомами новорожденных макак-резус, инфицированных M-PMV, являются диарея , потеря веса, спленомегалия , лимфаденопатия, анемия , нейтропения и неопластические заболевания (ретроперитонеальный фиброматоз или редкие В-клеточные лимфомы). У инфицированных новорожденных макак-резусов может развиться иммунодефицит, сопровождающийся оппортунистическими инфекциями. [ 5 ] Для предотвращения заражения этим вирусом две вакцины были разработаны : формалин -инактивированная вакцина SRV-1 и рекомбинантная вакцина, M-PMV экспрессирующая оболочечный гликопротеин gp70 и gp22. [ 3 ]
Вектор на основе M-PMV является кандидатом для доставки терапевтических генов при переносе генов человека. На основании M-PMV 1) промоторная область остается транскрипционно активной в клетках человека и 2) экспрессия конститутивного транспортного элемента (CTE) в клетках-мишенях способствует облегчению ядерного экспорта для генной терапии. [ 5 ]
История
[ редактировать ]Вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера (M-PMV), полученный из опухоли молочной железы ткани 8-летней самки макаки-резус ( Macaca mulatta ) в 1970 году доктором Харишем К. Чопра и Маркусом Мейсоном. [ 6 ] Первоначальное открытие предполагало, что вирусные частицы являются онкогенными вирусами из-за их сходства с известным онкогенным РНК-вирусом ( MMTV ). Вскоре после открытия считалось, что M-PMV вызывает СПИД у обезьян (SAID). Однако текущие исследования показали, что M-PMV не связан с вирусом иммунодефицита обезьян (SIV), который в настоящее время считается обезьяньим аналогом вируса иммунодефицита человека. [ 7 ]
М-ПМВ теперь принадлежит СРВ-3. Серотип SRV-1 был идентифицирован в начале 1980-х годов у макак-резус, M. cyclopis и M. fascicleis в Национальном центре исследований приматов (NPRC) в Калифорнии и Новой Англии. Серотип-2 SRV был обнаружен при эндемических инфекциях у свинохвостых обезьян ( M. nemestrina ), яванских макак, японских макак ( M. fuscata ) , в Вашингтонском NPRC, а также у черных макак-резус и целебес ( M. nigra ) в NPRC штата Орегон. [ 8 ] SRV-3 присутствует в Центре приматов Висконсина, а SRV-4 и SRV-5 были идентифицированы в Калифорнийском университете и Пекинском Центре приматов. В 2010 году японская исследовательская группа сообщила о двух изолятах SRV от серопозитивных макак cynomolgus и предварительно обозначила их как SRV/D-Tsukuba (SRV/DT). [ 3 ]
В 2011 году игроки Foldit помогли расшифровать кристаллическую структуру ретровирусной протеазы M-PMV. Хотя головоломка была доступна для игры в течение трех недель, игроки всего за десять дней создали точную трехмерную модель фермента, которая затем использовалась для решения структуры с молекулярной заменой . Проблема того, как настроить структуру фермента, ставила ученых в тупик на протяжении 15 лет. [ 9 ] [ 10 ] До 2015 года было идентифицировано семь серотипов M-PMV. [ нужна ссылка ]
Классификация
[ редактировать ]Вирусы обезьян Mason-Pfizer относятся к ретровирусам VI группы, относятся к бетаретровирусов роду подсемейства орторетровирусов . M-PMV был классифицирован на основании серотипа вируса как обезьяний ретровирус типа 3 (SRV-3). [ 11 ]
Отличается от других орторетровирусов накоплением внутриклеточных частиц А-типа (незрелые частицы) по морфологии внутриклеточных частиц в цитоплазме и сферическом нуклеокапсиде. [ 12 ] После завершения сборки в цитозоле частицы затем транспортируются к плазматической мембране, чтобы завершить процесс созревания путем образования экзогенных зрелых частиц (морфология D-типа). Частицы D-типа содержат меньше плотных поверхностных шипов и содержат икосаэдрические капсиды. [ 13 ]
Морфология и генетическая структура
[ редактировать ]M-PMV представляет собой оболочечный РНК-ретровирус с икосаэдрическим капсидом (20 треугольных граней и 12 вершин). Нуклеиновая кислота инкапсулирована внутри сферического ядра. Вирус с оболочкой состоит из липидного бислоя, полученного из клетки-хозяина, и вирус-специфичных белков. Матричный белок связывается с нуклеокапсидом, выстилая внутреннюю поверхность оболочки, облегчая сборку вирусного генома и процесс почкования. [ 7 ] Этапы процесса репликации ретровируса включают образование частиц Gag, транспорт к мембране (прикрепление), проникновение в клетку, снятие оболочки вирусного капсида, высвобождение генома, синтез новых вирусных белков и нуклеиновых кислот, сборку вирионов-потомков, почкование и вирусный релиз. [ нужна ссылка ]
Около 60% сухой массы вириона составляют белки, 35% липиды, около 3% углеводы. [ 11 ] Обратная транскриптаза состоит из белка из 1771 аминокислоты, поверхностного белка gp70 из 586 аминокислот, белка Pr95 из 911 аминокислот и белка Pr78 из 657 аминокислот. [ 14 ] По своей структуре M-PMV чувствителен к формальдегиду, высокой температуре (теплу) и моющим средствам. [ 11 ]
M-PMV содержит два типа вирусных частиц. [ 15 ] Один обнаружен в цитоплазме, а другой — внеклеточно. Внутрицитоплазматические частицы (А-тип) представляют собой небольшие кольцеобразные структуры диаметром 70 мкм. Вирионы обычно встречаются в кластерах в цитоплазме и окружены плазматической мембраной на поверхности клетки. Незрелые частицы отпочковываются внутриклеточно и не считаются инфекционными. После завершения почкования незрелые частицы проходят процесс созревания (D-тип) для приобретения инфекционности. Внеклеточные зрелые частицы имеют диаметр около 125 нм, тогда как нуклеоид и ядро-оболочка представляют собой центральные цилиндрические структуры, разделенные пространством около 8-10 нм. [ 16 ]
Структура генома
[ редактировать ]| Сигнал упаковки обезьяньего вируса Mason-Pfizer | |
|---|---|
 Прогнозируемая вторичная структура и сохранение последовательности MPMV_package | |
| Идентификаторы | |
| Символ | MPMV_пакет |
| Рфам | RF00459 |
| Другие данные | |
| РНК Тип | СНГ-рег. |
| Домен(ы) | Эукариоты ; Вирусы |
| ТАК | ТАК: 0000233 |
| PDB Структуры | ПДБе |
Геном M-PMV состоит из димера линейной одноцепочечной РНК с положительным смыслом. [ 11 ] Полностью секвенированный геном интегрированного провируса, состоящий из 8557 нуклеотидов в длину, двух LTR по 349 п.н., и транскрипция генома дают геном РНК из 7943 нуклеотидов. [ 14 ] Каждый мономер имеет поли(А)-хвост из 200 нуклеотидов на 3'-конце и структуру метилированного нуклеотидного кэпа на 5'-конце, ковалентно связанную с вирусной РНК. [ нужна ссылка ]
Геном M-PMV содержит четыре гена: 5'- gag-pro-pol-env -3'. Gag кодирует группоспецифический антиген (нуклеокапсидные белки), Pro для протеазы , Pol отвечает за РНК-зависимую область ДНК-полимеразы (обратной транскриптазы) и интегразу, а Env кодирует гликопротеин оболочки для белков пепломера вириона. Как и все ретровирусы, M-PMV может транскрибировать свой РНК-геном в двухцепочечную ДНК с помощью фермента обратной транскриптазы ( Mg 2+
зависит от бетаретровирусов ). Белок Gag выполняет множество функций в течение жизненного цикла вируса, включая сборку, созревание и раннюю репликацию. В отличие от других ретровирусов, M-PMV имеет три gag -ассоциированных полипротеина-предшественника: Pr78, Pr95 ( gag-pro fusion) и Pr180 ( gag-pol ). [ 17 ] Сборка Pr78 образует незрелый капсид, который играет важную роль на ранних стадиях жизненного цикла вируса. Вирусная протеаза отвечает за подготовку структурных белков и вирусных ферментов к процессу почкования. Во всех ретровирусных системах обычно встречаются консервативные аминокислотные последовательности pol и предшественник gag-pol (Pr180). Предшественник гликопротеина вирусной оболочки отвечает за секрецию и трансмембранную якорную последовательность вируса во время процесса почкования. Было обнаружено, что иммуносупрессивный сегмент в последовательностях env M-PMV примерно на 60% сходен (высококонсервативен) с сегментом вируса, ассоциированного с ретикулоэндотелиозом , что указывает на аналогичный механизм при заболевании, индуцированном M-PMV. [ 17 ] В целом обнаружено, что белок оболочки в высокой степени гомологичен белку птичьего вируса С-типа.
генома 5'-UTR содержит сигнал упаковки, необходимый для инкапсидации специфической РНК . [ 18 ] [ 19 ]
Жизненный цикл
[ редактировать ]Гликопротеин, обнаруженный на поверхности M-PMV, взаимодействует со специфическими рецепторами на поверхности клетки-хозяина. После прикрепления, слияние вирусной оболочки высвобождает нуклеокапсид в клеточные мембраны хозяина. Попав внутрь цитоплазмы, РНК с положительным смыслом служит матрицей для обратной транскриптазы, производящей кДНК из вирусной РНК. Вирусная кДНК затем интегрируется в геном клетки-хозяина с помощью фермента вирусной интегразы, где она становится постоянным генетическим элементом для жизни клетки. Интегрированный провирус может оставаться инактивированным или транскрибироваться РНК-полимеразой II хозяина в мРНК, которая транслируется с образованием регуляторных белков и вирусной структуры. После синтеза новых вирусных геномов и белков происходит сборка дочерних вирионов. Капсиды образуются в виде внутрицитоплазматических частиц (А-тип). Кодируемые вирусом матричные белки внедряются и реструктурируют мембраны клеток-хозяев. Вирус подвергается созреванию, когда частицы А-типа собираются в цитозоле и транспортируются к плазматической мембране. Кодируемые вирусом полипротеины-предшественники затем подвергаются процессингу, превращаясь в структурные белки и вирусные ферменты, образуя частицы D-типа, готовые к отпочкованию, высвобождая свободный вирион. [ 20 ]
Кроме того, полипротеин Gag ретровируса играет роль в транспортировке и сборке частиц типа А в область плазматической мембраны клетки-хозяина, где сборка и отпочкование происходят через матричный белок на поверхность клетки. [ 21 ] Во время или вскоре после этого вирусное почкование вирусная протеаза расщепляет белок Gag с образованием зрелых белков, связанных с вирионом, включая матриксный белок, капсид, нуклеокапсид и другие продукты. Этот процесс приводит к конденсации вирусного ядра и имеет важное значение для инфекционности вируса. Эти зрелые продукты расщепления Gag затем повторяют процесс заражения новых клеток и играют роль на ранних стадиях жизненного цикла вируса. [ 22 ]
Экология
[ редактировать ]Экзогенные и эндогенные бетаретровирусы обезьян являются естественными аборигенами различных видов рода Macaque . Бетаретровирусы инфицируют множество млекопитающих-хозяев, включая приматов Старого и Нового Света (кроме человекообразных обезьян), беличьих обезьян , Colobinae , овец ( ретровирус овец Яагсикте ) и коз ( вирус энзоотической опухоли носа ). [ 15 ] Последовательности бетаретровируса также можно выделить у человека, опоссума и мышей. [ нужна ссылка ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «9-й отчет ICTV (2011 г.) Retroviridae » . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Архивировано из оригинала 29 декабря 2018 года . Проверено 29 декабря 2018 г.
- ^ «История таксономии ICTV: вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера » . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Проверено 29 декабря 2018 г.
- ^ Jump up to: а б с Монтьель Н.А. (октябрь 2010 г.). «Обновленный обзор обезьяньего бетаретровируса (SRV) у макак-хозяев». Журнал медицинской приматологии . 39 (5): 303–14. дои : 10.1111/j.1600-0684.2010.00412.x . ПМИД 20412379 . S2CID 27784098 .
- ^ Искандриати Д., Саепуло У., Мария С., Грант РФ, Солихин Д.Д., Саджути Д., Памунгкас Дж. (2010). «Выделение и характеристика обезьяньего ретровируса типа D из Macaca fascicleis и M.nemestrina в Индонезии». Микробиология Индонезии . 4 (3): 132–6. дои : 10.5454/ми.4.3.6 .
- ^ Jump up to: а б Питчай, Фатима Нузра Нагур; Али, Лизна; Пиллаи, Винита Нараяна; Чамиттачал, Ахил; Ашраф, Сайед Салман; Мустафа, Фара; Маркетт, Роланд; Ризви, Тахир Азиз (07 августа 2018 г.). «Экспрессия, очистка и характеристика биологически активного полноразмерного обезьяньего вируса Мейсона-Пфайзера (MPMV) Pr78Gag» . Научные отчеты 8 (1): 11793. Бибкод : 2018NatSR...811793P . дои : 10.1038/ s41598-018-30142-0 ISSN 2045-2322 . ПМК 6081465 . ПМИД 30087395 .
- ^ Чопра, Хариш К.; Мейсон, Маркус М. (1 августа 1970 г.). «Новый вирус в спонтанной опухоли молочной железы макаки-резуса» . Исследования рака . 30 (8): 2081–2086. ISSN 0008-5472 . ПМИД 4195910 .
- ^ Jump up to: а б Конте, MR; Кликова М; Хантер, Э; Рамл, Т; Мэтьюз, С. (1 октября 1997 г.). «Трехмерная структура раствора матричного белка ретровируса типа D, вируса обезьяны Мейсона-Пфайзера и последствия для морфологии сборки ретровирусов» . Журнал ЭМБО . 16 (19): 5819–5826. дои : 10.1093/emboj/16.19.5819 . ISSN 0261-4189 . ПМК 1170213 . ПМИД 9312040 .
- ^ Филипп-Стахели Дж., Марквардт Т., Таулесс М.Э., Брюс А.Г., Грант РФ, Цай CC, Роуз Т.М. (март 2006 г.). «Генетическая изменчивость гена оболочки подтипов ретровируса обезьян-2 типа D (SRV-2), связанная с связанным со СПИДом забрюшинным фиброматозом у разных видов макак» . Вирусологический журнал . 3 (11): 11. дои : 10.1186/1743-422X-3-11 . ПМК 1450265 . ПМИД 16515713 .
- ^ Хатиб Ф, ДиМайо Ф, Купер С, Казмерчик М, Гильски М, Кшивда С, Забранска Х, Пичова И, Томпсон Дж, Попович З, Яскольски М, Бейкер Д (сентябрь 2011 г.). «Кристаллическая структура мономерной ретровирусной протеазы, раскрытая игроками в игру по сворачиванию белка» . Структурная и молекулярная биология природы . 18 (10): 1175–7. дои : 10.1038/nsmb.2119 . ПМК 3705907 . ПМИД 21926992 .
- ^ Преториус Д. (19 сентября 2011 г.). «Геймеры всего за 3 недели расшифровали белок СПИДа, который ставил в тупик исследователей на протяжении 15 лет» . Хаффингтон Пост . Проверено 17 ноября 2016 г. .
- ^ Jump up to: а б с д «Retroviridae — ДНК и РНК-вирусы с обратной транскрипцией — ДНК и РНК-вирусы с обратной транскрипцией (2011)» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Архивировано из оригинала 29 декабря 2018 года . Проверено 23 апреля 2020 г.
- ^ «Строение ретровируса» . веб-сайт Stanford.edu . Проверено 6 мая 2020 г.
- ^ Сониго, Пьер; Баркер, Кристофер; Хантер, Эрик; Уэйн-Хобсон, Саймон (9 мая 1986 г.). «Нуклеотидная последовательность вируса обезьяны Мейсона-Пфайзера: иммуносупрессивный ретровирус D-типа» . Клетка . 45 (3): 375–385. дои : 10.1016/0092-8674(86)90323-5 . ISSN 0092-8674 . ПМИД 2421920 . S2CID 25512466 .
- ^ Jump up to: а б «Вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера, полный геном» . 13 августа 2018 г. Проверено 24 апреля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Бол, Кристофер Р.; Браун, Шанна М.; Уэлдон, Роберт А. (07 ноября 2005 г.). «Фосфопротеин pp24 вируса обезьяны Mason-Pfizer способствует упаковке вирусного генома» . Ретровирусология . 2 (1): 68. дои : 10.1186/1742-4690-2-68 . ISSN 1742-4690 . ПМЦ 1308863 . ПМИД 16274484 .
- ^ Прокшова, Петра Грзнарова; Липов, Ян; Зеленка, Ярослав; Хантер, Эрик; Лангерова, Хана; Румлова, Микаэла; Румл, Томаш (20 октября 2018 г.). «Цикл гликопротеиновой оболочки вируса обезьяны Mason-Pfizer и его везикулярный совместный транспорт с незрелыми частицами» . Вирусы . 10 (10): 575. дои : 10.3390/v10100575 . ISSN 1999-4915 . ПМК 6212865 . ПМИД 30347798 .
- ^ Jump up to: а б Сониго, П.; Баркер, К.; Хантер, Э.; Уэйн-Хобсон, С. (9 мая 1986 г.). «Нуклеотидная последовательность вируса обезьяны Мейсона-Пфайзера: иммуносупрессивный ретровирус D-типа». Клетка . 45 (3): 375–385. дои : 10.1016/0092-8674(86)90323-5 . ISSN 0092-8674 . ПМИД 2421920 . S2CID 25512466 .
- ^ Мустафа Ф., Лью К.А., Шмидт Р.Д., Браунинг М.Т., Ризви Т.А. (январь 2004 г.). «Мутационный анализ предсказанной вторичной структуры РНК сигнала упаковки обезьяньего вируса Mason-Pfizer». Вирусные исследования . 99 (1): 35–46. doi : 10.1016/j.virusres.2003.09.012 . ПМИД 14687944 .
- ^ Харрисон ГП, Хантер Э., Левер А.М. (апрель 1995 г.). «Модель вторичной структуры 5'-лидерной последовательности обезьяньего вируса Мейсона-Пфайзера: идентификация структурного мотива, общего для различных ретровирусов» . Журнал вирусологии . 69 (4): 2175–2186. doi : 10.1128/JVI.69.4.2175-2186.1995 . ЧВК 188886 . ПМИД 7884866 .
- ^ Хорошо, Д.; Шочетман, Г. (октябрь 1978 г.). «Ретровирусы приматов типа D: обзор». Исследования рака . 38 (10): 3123–3139. ISSN 0008-5472 . ПМИД 80259 .
- ^ Прчал, Ян; Крупа, Томас; Румл, Томас; Грабал, Ричард (21 января 2014 г.). «Взаимодействие матричного белка вируса обезьяны Мейсон-Пфайзер с плазматической мембраной» . Границы микробиологии . 4 : 423. дои : 10.3389/fmicb.2013.00423 . ISSN 1664-302X . ПМЦ 3896817 . ПМИД 24478762 .
- ^ Пичалова, Рузена; Фюзик, Тибор; Воката, Барбора; Румлова, Микаэла; Ллано, Мануэль; Досталкова, Альжбета; Кржижова, Ивана; Румл, Томас; Ульбрих, Павел (август 2018 г.). «Консервативные цистеины в капсидном белке вируса обезьян Mason-Pfizer необходимы для образования зрелых инфекционных частиц» . Вирусологи . 521 : 108–117. дои : 10.1016/j.virol.2018.06.001 . ISSN 0042-6822 . ПМК 6379149 . ПМИД 29906704 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- « Обезьяний ретровирус 1 » . Браузер таксономии NCBI . 11942.