Мышиный полиомавирус
Полиомавирус Mus musculus 1 | |
---|---|
Капсидный белок VP1 собран в икосаэдрическую капсидную структуру, состоящую из 72 пентамеров, окрашенных в зависимости от расстояния от внутреннего центра. Из PDB : 1SIE . [ 1 ] | |
Классификация вирусов | |
(без рейтинга): | Вирус |
Область : | Моноднавирия |
Королевство: | Шотокувираэ |
Тип: | Коссавирикота |
Сорт: | Паповавирицетес |
Заказ: | Сеполивирусы |
Семья: | Полиомавирусы |
Род: | Альфаполиомавирус |
Разновидность: | Полиомавирус Mus musculus 1
|
Мышиный полиомавирус (также известный как мышиный полиомавирус , Polyomavirus muris или полиомавирус Mus musculus 1 , а в более старой литературе как вирус SE-полиомы или вирус околоушной опухоли ; сокращенно MPyV ) представляет собой необолочечный двухцепочечный ДНК-вирус семейства полиомавирусов . Первый обнаруженный член семьи первоначально был идентифицирован случайно в 1950-х годах. [ 2 ] [ 3 ] о компоненте экстракта мышиного лейкоза , способном вызывать опухоли , особенно в околоушной железе , у новорожденных мышей. сообщил Людвик Гросс в 1953 году [ 4 ] и идентифицирован как вирус Сарой Стюарт и Бернис Эдди из Национального института рака , в честь которых его когда-то назвали «полиомой SE». [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] Стюарт и Эдди продолжили изучение родственных полиомавирусов, таких как SV40 , которые заражают приматов , включая людей. Об этих открытиях в то время широко сообщалось, и они сформировали ранние этапы понимания онковирусов . [ 8 ] [ 9 ]
Патология
[ редактировать ]MPyV в основном распространяется среди мышей интраназальным путем и выделяется с мочой . Генетическая восприимчивость мышей к инфекции MPyV значительно различается, и не все штаммы MPyV являются онкогенными. [ 7 ] Как правило, с ослабленным иммунитетом только у новорожденных и мышей (обычно трансгенных опухоли при заражении развиваются ); Хотя первоначально вирус наблюдался как причина опухолей околоушных желез , он может вызывать солидные опухоли в самых разных типах тканей как эпителиального , так и мезенхимального происхождения. [ 10 ] : 107–9 Хотя вирусы, циркулирующие среди диких мышей, могут быть онкогенными, в естественных условиях вирус не вызывает опухолей; Было показано, что материнские антитела имеют решающее значение для защиты новорожденных. [ 3 ] [ 10 ] [ 11 ] он описан как редкий В современных исследовательских колониях лабораторных мышей . [ 7 ]
MPyV также способен инфицировать и вызывать опухоли у других грызунов видов , включая морских свинок , хомяков и крыс , хотя разнообразие типов тканей, вызывающих опухоли, у этих видов уменьшено. [ 10 ] : 107–9 MPyV не заражает человека и не связан с раком человека. [ 12 ]
Структура
[ редактировать ]Как и другие члены семейства полиомавирусов, MPyV имеет необолочечный икосаэдрический ( Т = 7) вирусный капсид около 45 нанометров . диаметром [ 3 ] [ 13 ] Капсид содержит три белка ; Капсидный белок VP1 является основным компонентом и самособирается в внешний капсидный слой из 360 единиц, состоящий из 72 пентамеров. Два других компонента, VP2 и VP3, имеют высокое сходство последовательностей друг с другом, причем VP3 укорочен на N-конце по сравнению с VP2. VP2 и VP3 собираются внутри капсида в контакте с VP1. [ 3 ] [ 13 ]
VP1 способен к самосборке в вирусоподобные частицы даже в отсутствие других вирусных компонентов. [ 14 ] Для этого процесса требуются связанные ионы кальция , и полученные частицы стабилизируются, но не требуют наличия внутрипентамерных дисульфидных связей . [ 15 ]
Геном
[ редактировать ]MPyV имеет закрытый кольцевой двухцепочечный ДНК геном длиной около 5 тысяч пар оснований . Он содержит две транскрипционные единицы, расположенные на противоположных цепях, называемые «ранней областью» и «поздней областью» в зависимости от стадии жизненного цикла вируса, на которой они экспрессируются ; каждая область производит молекулу пре-мессенджерной РНК , из которой шесть генов экспрессируются посредством альтернативного сплайсинга . Три гена в ранней области экспрессируют большой , средний и малый опухолевые антигены (LT, MT, ST) и достаточны для индукции опухолей. Три гена поздней области экспрессируют три капсидных белка VP1, VP2 и VP3. Между ранними и поздними областями находится область некодирующей ДНК, содержащая точку начала репликации , а также промоторные и энхансерные элементы. [ 16 ] : 786–7 Также была идентифицирована экспрессия микроРНК из области, перекрывающей один из экзонов LT , которая, как полагают, участвует в подавлении экспрессии опухолевых антигенов. [ 17 ]
Репликация
[ редактировать ]Вход в сотовую связь
[ редактировать ]Вирусы, не имеющие вирусной оболочки, часто имеют сложные механизмы проникновения в клетку-хозяина . белок VP1 MPyV связывается с сиаловыми кислотами ганглиозидов Капсидный GD1a и GT1b на поверхности клетки. [ 1 ] [ 19 ] Функции VP2 и VP3 менее изучены, но сообщалось, что, по крайней мере, VP2 подвергается воздействию при эндоцитозе вирусной частицы и может участвовать в высвобождении вируса из эндоплазматического ретикулума . [ 20 ] [ 21 ] Сообщалось, что MPyV проникает в клетки как посредством механизма эндоцитоза, зависимого от кавеол, так и посредством независимого механизма через непокрытые везикулы . [ 21 ] [ 22 ]
В отличие от многих вирусов, которые проникают в клетку посредством эндоцитоза, полиомавирусы проникают через клеточную мембрану и попадают в цитозоль из позднего эндоплазматического ретикулума, а не из эндосом , хотя конформационные изменения в ответ на низкий pH в эндолизосомах предполагаются как критические этапы этого процесса. [ 23 ] Считается, что выход MPyV из мембраны зависит от присутствия специфических белков-хозяев, расположенных в позднем ЭР; например, было показано, что белок-хозяин ERp29 , член семейства протеиндисульфидизомераз , нарушает конформацию VP1. [ 24 ] Неизвестно, является ли вход в цитозоль обязательным для инфекции MPyV или частица может попасть в ядро клетки непосредственно из ЭР. Даже одной вирусной частицы, попавшей в ядро, может быть достаточно для заражения. [ 21 ]
Сборка вириона
[ редактировать ]MPyV Новые вирионы собираются в ядре в плотные локальные скопления, известные как вирусные фабрики . Капсидные белки, образующиеся в цитоплазме клетки-хозяина, поступают в ядро в виде собранных капсомеров, состоящих из пентамерного VP1, связанного с VP2 или VP3. Последовательности ядерной локализации, соответствующие взаимодействиям кариоферина, были идентифицированы в последовательностях капсидных белков, что облегчает их транзит через ядерные поры . Попав внутрь ядра, они собираются в зрелые капсиды, содержащие копию вирусного генома, хотя точный механизм инкапсидации до конца не изучен. [ 26 ] Нитевидные или трубчатые структуры, представляющие собой полимеризованный VP1, наблюдались в ядрах инфицированных клеток в качестве промежуточных продуктов в процессе сборки, из которого образуются зрелые вирионы. [ 25 ] [ 27 ]
Онкогенез
[ редактировать ]MPyV содержит три белка, которые тщательно изучаются на предмет их способности вызывать неопластическую трансформацию (то есть канцерогенез); эти белки экспрессируются из ранней области вирусного генома и известны как большой, средний и малый опухолевый антиген . Мышиный полиомавирус и его близкий родственник полиомавирус хомяка исторически являются единственными двумя известными вирусами, чьи геномы содержат средний опухолевый антиген , который на сегодняшний день является наиболее эффективным из трех ранних белков в индукции канцерогенеза. В 2015 году сообщалось, что последовательность генома крысиного полиомавируса также содержит средний опухолевый антиген. [ 28 ] Это соответствует ожиданиям, что он эволюционировал исключительно в линии грызунов семейства полиомавирусов. [ 29 ] Экспрессии МТ из трансгена или введения в культуру клеток может быть достаточно для индукции трансформации. Исследования с использованием МТ сыграли ключевую роль в понимании онкогенов клеток-хозяев и их влияния на канцерогенез, особенно в изучении Src семейства тирозинкиназ . [ 30 ] Трансгенные мыши, экспрессирующие МТ, широко используются в качестве прогрессирования моделей рака и метастазирования , особенно рака молочной железы . [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]
Таксономия
[ редактировать ]В таксономическом обновлении группы полиомавирусов за 2015 год Международный комитет по таксономии вирусов классифицировал MPyV как вид рода Alphapolyomavirus типовой под новым официальным названием Mus musculus polyomavirus 1 . [ 34 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Штеле, Т; Харрисон, Южная Каролина (15 февраля 1996 г.). «Кристаллические структуры мышиного полиомавируса в комплексе с фрагментами сиалилолигосахаридных рецепторов с прямой и разветвленной цепью» . Структура . 4 (2): 183–94. дои : 10.1016/s0969-2126(96)00021-4 . ПМИД 8805524 .
- ^ Гросс, Л. (ноябрь 1976 г.). «Случайное выделение и идентификация вируса полиомы». Исследования рака . 36 (11, часть 1): 4195–6. ПМИД 184928 .
- ^ Jump up to: а б с д Рамквист, Т; Далианис, Т. (август 2009 г.). «Мышиные опухолеспецифические трансплантационные антигены и персистенция вируса в связи с иммунным ответом и развитием опухоли». Семинары по биологии рака . 19 (4): 236–43. doi : 10.1016/j.semcancer.2009.02.001 . ПМИД 19505651 .
- ^ Гросс, Л. (1953). «Фильтрующийся агент, полученный из экстрактов лейкоза Ak, вызывающий рак слюнных желез у мышей C3H». Экспериментальная биология и медицина . 83 (2): 414–21. дои : 10.3181/00379727-83-20376 . ПМИД 13064287 . S2CID 34223353 .
- ^ СТЮАРТ, SE; ЭДДИ, БЫТЬ; БОРГЕЗЕ, Н. (июнь 1958 г.). «Новообразования у мышей, инокулированных опухолевым агентом, содержащимся в культуре тканей». Журнал Национального института рака . 20 (6): 1223–43. дои : 10.1093/jnci/20.6.1223 . ПМИД 13549981 .
- ^ Эдди, Бернис Э.; Стюарт, Сара Э. (ноябрь 1959 г.). «Характеристика вируса полиомы SE» . Американский журнал общественного здравоохранения и здоровья нации . 49 (11): 1486–1492. дои : 10.2105/AJPH.49.11.1486 . ПМК 1373056 . ПМИД 13819251 .
- ^ Jump up to: а б с Перси, Дин Х.; Бартольд, Стивен В. (2013). «Вирусная инфекция полиомы». Патология лабораторных грызунов и кроликов (3-е изд.). Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-1118704639 .
- ^ Харрис, RJC (7 июля 1960 г.). «Вирусы, вызывающие рак». Новый учёный . 8 (190): 21–3.
- ^ Морган, Грегори Дж. (декабрь 2014 г.). «Людвик Гросс, Сара Стюарт и открытия в 1950-х годах вируса мышиного лейкоза Гросса и вируса полиомы». Исследования по истории и философии науки. Часть C: Исследования по истории и философии биологических и биомедицинских наук . 48 : 200–209. дои : 10.1016/j.shpsc.2014.07.013 . ПМИД 25223721 .
- ^ Jump up to: а б с Фокс, Джеймс Г., изд. (2006). Мышь в биомедицинских исследованиях, том 2 «Болезни» (2-е изд.). Берлингтон: Эльзевир. ISBN 9780080467719 .
- ^ Кэрролл, Дж; Дей, Д; Крейсман, Л; Велупилаи, П; Даль, Дж; Телфорд, С; Бронсон, Р; Бенджамин, Т. (декабрь 2007 г.). «Рецептор-связывающие и онкогенные свойства вирусов полиомы, выделенных от диких мышей» . ПЛОС Патогены . 3 (12): е179. дои : 10.1371/journal.ppat.0030179 . ПМК 2134959 . ПМИД 18085820 .
- ^ Купер, Джеффри М. (2000). Клетка: молекулярный подход (2-е изд.). Вашингтон (округ Колумбия): ASM Press. ISBN 0-87893-106-6 .
- ^ Jump up to: а б Рамквист, Т; Далианис, Т. (февраль 2010 г.). «Уроки иммунного ответа и вакцины против мышиной полиомавирусной инфекции и опухолей, вызванных полиомавирусом, потенциально полезны для исследований полиомавирусов человека». Противораковые исследования . 30 (2): 279–84. ПМИД 20332429 .
- ^ Салунке, ДМ; Каспар, Д.Л.; Гарсиа, РЛ (12 сентября 1986 г.). «Самосборка очищенного капсидного белка полиомавируса VP1». Клетка . 46 (6): 895–904. дои : 10.1016/0092-8674(86)90071-1 . ПМИД 3019556 . S2CID 25800023 .
- ^ Шмидт, Ю; Рудольф, Р; Бём, Г. (февраль 2000 г.). «Механизм сборки рекомбинантных мышиных полиомавирусоподобных частиц» . Журнал вирусологии . 74 (4): 1658–62. дои : 10.1128/jvi.74.4.1658-1662.2000 . ПМК 111640 . ПМИД 10644335 .
- ^ Лоуренс, главный редактор, сэр Джон Кендрю; исполнительный редактор Элеонора (1994). Энциклопедия молекулярной биологии . Оксфорд: Блэквелл Сайенс. ISBN 9781444313840 .
{{cite book}}
:|first1=
имеет общее имя ( справка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Лагати, Оле; Трицманс, Люк; Стайвер, Ливен Дж (2013). «Мир микроРНК полиомавирусов» . Вирусологический журнал . 10 (1): 268. дои : 10.1186/1743-422X-10-268 . ПМЦ 3765807 . ПМИД 23984639 .
- ^ Зила, В; Дифато, Ф; Климова Л; Уэрфано, С; Форстова, Дж (2014). «Участие сети микротрубочек и ее моторов в продуктивном эндоцитарном транспорте мышиного полиомавируса» . ПЛОС ОДИН . 9 (5): е96922. Бибкод : 2014PLoSO...996922Z . дои : 10.1371/journal.pone.0096922 . ПМК 4014599 . ПМИД 24810588 .
- ^ Цай, Б; Гилберт, Дж. М.; Штеле, Т; Ленсер, В; Бенджамин, ТЛ; Рапопорт, Т.А. (1 сентября 2003 г.). «Ганглиозиды являются рецепторами мышиного вируса полиомы и SV40» . Журнал ЭМБО . 22 (17): 4346–55. дои : 10.1093/emboj/cdg439 . ПМК 202381 . ПМИД 12941687 .
- ^ Буркерт, О; Кресснер, С; Синн, Л; Гизе, С; Саймон, К; Лили, Х. (июль 2014 г.). «Биофизическая характеристика минорных капсидных белков полиомавируса». Биологическая химия . 395 (7–8): 871–80. дои : 10.1515/hsz-2014-0114 . ПМИД 24713574 . S2CID 32118880 .
- ^ Jump up to: а б с Цай, Б; Цянь, М. (2010). «Клеточное проникновение полиомавирусов». Актуальные темы микробиологии и иммунологии . 343 : 177–94. дои : 10.1007/82_2010_38 . ISBN 978-3-642-13331-2 . ПМИД 20373089 .
- ^ Гилберт, Дж. М.; Бенджамин, TL (сентябрь 2000 г.). «Ранние этапы проникновения полиомавируса в клетки» . Журнал вирусологии . 74 (18): 8582–8. дои : 10.1128/jvi.74.18.8582-8588.2000 . ПМК 116371 . ПМИД 10954560 .
- ^ Цянь, М; Кай, Д; Верхей, К.Дж.; Цай, Б. (июнь 2009 г.). «Липидный рецептор сортирует полиомавирус из эндолизосомы в эндоплазматический ретикулум, чтобы вызвать инфекцию» . ПЛОС Патогены . 5 (6): e1000465. дои : 10.1371/journal.ppat.1000465 . ПМК 2685006 . ПМИД 19503604 .
- ^ Магнусон, Б; Рейни, ЕК; Бенджамин, Т; Барышев М; Мкртчян, С; Цай, Б. (28 октября 2005 г.). «ERp29 запускает конформационные изменения полиомавируса для стимуляции связывания с мембраной» . Молекулярная клетка . 20 (2): 289–300. doi : 10.1016/j.molcel.2005.08.034 . ПМИД 16246730 .
- ^ Jump up to: а б Эриксон, К.Д.; Буше-Маркиз, К; Хейзер, К; Сомолани-Цуда, Э; Мишра, Р; Ламот, Б; Хенгер, А; Гарсиа, РЛ (2012). «Фабрики сборки вирионов в ядре клеток, инфицированных полиомавирусом» . ПЛОС Патогены . 8 (4): e1002630. дои : 10.1371/journal.ppat.1002630 . ПМК 3320610 . ПМИД 22496654 .
- ^ Альмендрал, Дж. М. (2013). «Сборка простых икосаэдрических вирусов». Структура и физика вирусов . Субклеточная биохимия. Том. 68. стр. 307–28. дои : 10.1007/978-94-007-6552-8_10 . hdl : 10261/117126 . ISBN 978-94-007-6551-1 . ПМИД 23737056 .
- ^ Риск, Кристина; де Кастро, Исабель Фернандес; САНС-САНКАС, Лаура; Нараян, Кедар; Грандинетти, Джованна; Субраманиам, Шрирам (3 ноября 2014 г.). «Трёхмерная визуализация вирусных инфекций» . Ежегодный обзор вирусологии . 1 (1): 453–473. doi : 10.1146/annurev-virology-031413-085351 . ПМИД 26958730 .
- ^ Элерс, Б; Рихтер, Д; Матушка, Франция; Ульрих, Р.Г. (3 сентября 2015 г.). «Геномные последовательности полиомавируса крысы, родственного мышиному полиомавирусу, полиомавирусу Rattus norvegicus 1» . Геномные объявления . 3 (5): e00997-15. doi : 10.1128/genomeA.00997-15 . ПМЦ 4559740 . ПМИД 26337891 .
- ^ Готлиб, Калифорния; Вильярреал, LP (июнь 2001 г.). «Естественная биология среднего Т-антигена полиомавируса» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 65 (2): 288–318, вторая и третья страницы, оглавление. дои : 10.1128/MMBR.65.2.288-318.2001 . ПМК 99028 . ПМИД 11381103 .
- ^ Флюк, ММ; Шаффхаузен, бакалавр наук (сентябрь 2009 г.). «Уроки передачи сигналов и онкогенеза от среднего Т-антигена полиомавируса» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 73 (3): 542–63, Оглавление. дои : 10.1128/mmbr.00009-09 . ПМЦ 2738132 . ПМИД 19721090 .
- ^ Маглионе, JE; Моганаки, Д; Янг, Эл-Джей; Маннер, СК; Эллис, LG; Джозеф, ТАК; Николсон, Б; Кардифф, Род-Айленд; Маклауд, CL (15 ноября 2001 г.). «Трансгенные мыши среднего Т-полиомы моделируют предраковое заболевание молочной железы». Исследования рака . 61 (22): 8298–305. ПМИД 11719463 .
- ^ Лин, Э.Ю.; Джонс, Дж. Г.; Ли, П; Чжу, Л; Уитни, К.Д.; Мюллер, В.Дж.; Поллард, JW (ноябрь 2003 г.). «Прогрессирование до злокачественного новообразования в модели рака молочной железы полиомы среднего Т-онкопротеина мыши обеспечивает надежную модель заболеваний человека» . Американский журнал патологии . 163 (5): 2113–26. дои : 10.1016/s0002-9440(10)63568-7 . ЧВК 1892434 . ПМИД 14578209 .
- ^ Гай, Коннектикут; Кардифф, Род-Айленд; Мюллер, WJ (март 1992 г.). «Индукция опухолей молочной железы экспрессией онкогена среднего Т полиомавируса: трансгенная мышиная модель метастатического заболевания» . Молекулярная и клеточная биология . 12 (3): 954–61. дои : 10.1128/mcb.12.3.954 . ПМК 369527 . ПМИД 1312220 .
- ^ Группа по изучению полиомавирусов Международного комитета по таксономии вирусов; Кальвиньяк-Спенсер, С; Фельткамп, MC; Догерти, доктор медицины; Моенс, У; Рамквист, Т; Джон, Р; Элерс, Б. (29 февраля 2016 г.). «Обновление таксономии семейства Polyomaviridae» . Архив вирусологии . 161 (6): 1739–50. дои : 10.1007/s00705-016-2794-y . hdl : 10037/13151 . ПМИД 26923930 .
СМИ, связанные с ядрами, инфицированными MPyV , и вирусными фабриками MPyV на Викискладе?