Вирус саркомы Рауса
| Вирус саркомы Рауса | |
|---|---|
Классификация вирусов  | |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Рибовирия |
| Королевство: | Паранавиры |
| Тип: | Артвервирикота |
| Сорт: | Ревтравирицеты |
| Заказ: | Ортервирусы |
| Семья: | Ретровирусиды |
| Род: | Альфретровирус |
| Разновидность: | Вирус саркомы Рауса |
Вирус саркомы Рауса ( РСВ ) ( / r aʊ s / ) представляет собой ретровирус и является первым онковирусом описанным . Вызывает саркому у кур.
Как и все ретровирусы, он осуществляет обратную транскрипцию своего РНК-генома в кДНК перед интеграцией в ДНК хозяина.
История [ править ]
РСВ был обнаружен в 1911 году Пейтоном Роусом , работавшим в Университете Рокфеллера в Нью-Йорке, путем инъекции бесклеточного экстракта куриной опухоли здоровым цыплятам из Плимут-Рока. Было обнаружено, что экстракт индуцирует онкогенез . Было обнаружено, что опухоль состоит из соединительной ткани ( саркома ). [1] [2] Таким образом, RSV стал известен как первый онкогенный ретровирус, который можно было использовать для изучения развития рака на молекулярном уровне. [3]
В 1958 году Гарри Рубин и Говард Темин разработали метод анализа, позволяющий морфологически изменять фибробласты куриных эмбрионов под действием RSV-инфекции. Два года спустя Темин пришел к выводу, что трансформированная морфология клеток контролируется генетическим свойством RSV. В то время это было неизвестно, но позже ген src был идентифицирован как ответственный за морфологическую трансформацию в здоровых клетках. В 1960-е годы были сделаны два открытия: изолированные вирусы, способные к репликации, были родственны RSV, но не трансформировались, а изолированный штамм RSV с дефектом по репликации был компетентным к трансформации. Эти два открытия породили представление о том, что репликация вируса и злокачественная трансформация являются отдельными процессами в RSV. [4]
Раус был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине . За значимость своего открытия в 1966 году [5] Впоследствии были открыты и другие онкогенные вирусы человека, например, вирус Эпштейна-Барра . Кроме того, онкогены были обнаружены сначала в ретровирусах, а затем в клетках. [3]
Структура и геном [ править ]
| Ретровирусный элемент стабильности 3'UTR | |
|---|---|
 Прогнозируемая вторичная структура элемента стабильности 3'UTR ретровируса вируса саркомы Рауса | |
| Идентификаторы | |
| Рфам | RF01417 |
| Другие данные | |
| РНК Тип | СНГ-рег. |
| PDB Структуры | ПДБе |
RSV представляет собой оболочечный вирус класса VI с геномом из положительной смысловой РНК, имеющим промежуточную ДНК.
Свободно реплицирующиеся штаммы RSV, такие как Прага-C, имеют четыре гена: [6]
- gag - кодирует капсидные белки
- pol – кодирует обратную транскриптазу
- env – кодирует ген конверта
- src – кодирует тирозинкиназу , которая присоединяет фосфатные группы к аминокислоте тирозину в белках клетки-хозяина.
Однако не все штаммы RSV имеют все четыре гена, которые позволяют ему как реплицироваться самостоятельно, так и вызывать трансформацию. Совершенно неясно, был ли исходный штамм Рауса способен размножаться самостоятельно или некоторые потомки приобрели эту способность позже. [7] Очень немногие остроонкогенные или трансформирующие ретровирусы способны к репликации без вируса-помощника, что делает недефектные штаммы RSV совершенно уникальными. [8]
Геном RSV имеет терминальные повторы , обеспечивающие его интеграцию в геном хозяина, а также сверхэкспрессию генов RSV.
Src ген [ править ]
Ген src является онкогенным , поскольку вызывает неконтролируемый рост аномальных клеток-хозяев. Это был первый обнаруженный ретровирусный онкоген. [9] Это приобретенный ген, который, как обнаружено, присутствует во всем животном мире с высоким уровнем сохранения между видами.
Ген src курицы был подхвачен RSV и включен в его геном . [10]
Считается, что ген v-Src дает вирусу преимущество, заключающееся в способности стимулировать неконтролируемый митоз клеток-хозяев, обеспечивая обильное количество клеток для новой инфекции . [11] Ген src не важен для размножения RSV, но при его наличии он значительно повышает вирулентность . [9]
Src представляет собой тирозинкиназу, участвующую в регуляции роста и дифференцировки клеток. Он имеет домены SH2 и SH3, которые отвечают за его активацию и деактивацию. [4]
Вторичная структура РНК [ править ]
Геном РНК RSV содержит чрезвычайно длинную 3'-UTR , длина которой колеблется от 5 до 7 т.п.н., что обычно направляет его к нонсенс-опосредованному распаду (NMD) внутри эукариотической клетки-хозяина. Консервативный элемент вторичной структуры был идентифицирован в 3'UTR и известен как элемент стабильности вируса саркомы Рауса (RSE). [12] Было показано, что этот элемент предотвращает деградацию несплайсированной вирусной РНК. [12]
Элемент RSE был впервые идентифицирован в геноме вируса саркомы Рауса, но, по-видимому, широко консервативен во всем семействе птичьих ретровирусов. Элемент RSE имеет длину ~300 п.н. и расположен ниже естественного кодона терминации трансляции gag . Вторичная структура элемента RSE была определена с помощью расщепления РНКазой и химического анализа SHAPE. [13]
Другие элементы, идентифицированные в RSV, включают сайт связывания праймера . [14]
Кляпный белок [ править ]
Белки Gag необходимы для сборки вириона и зрелого вирусного заражения клетки-хозяина. Белок gag (Pr76) RSV содержит 701 аминокислоту . Он расщепляется кодируемой вирусом протеазой, высвобождая продукты, содержащиеся в инфекционном вирионе. Эти продукты расщепления включают матрикс (MA), капсид (CA) и нуклеокапсид (NC), которые способны проникать в другие пути заражения новых клеток. [15] [16]
Конверт RSV [ править ]
RSV имеет оболочку, содержащую один гликопротеин : env. Env состоит из gp85 и gp37 — гликопротеинов, которые собираются в олигомеры. Функция env заключается в связывании RSV с рецептором клетки-хозяина и индукции слияния с клеткой-мишенью независимо от pH. Оболочка приобретается во время экзоцитоза . Вирус отпочковывается или надавливает на плазматическую мембрану, что позволяет ему покинуть клетку с новой внешней мембраной клетки-хозяина. [15] [17]
Цикл репликации [ править ]
Запись ячейки [ править ]
Вирусы могут проникнуть в клетку-хозяина двумя способами: эндоцитоз клеточных рецепторов или слияние. Слияние происходит, когда вирус сливается с мембраной клетки-мишени и высвобождает свой геном в клетку. RSV проникает в клетку-хозяина путем слияния мембраны клетки-хозяина. [18]
Транскрипция [ править ]
Для того чтобы произошла транскрипция генома RSV, необходим праймер. 4S РНК является праймером для RSV, а 70S РНК служит матрицей для синтеза ДНК. Обратная транскриптаза, РНК-зависимая ДНК-полимераза , транскрибирует вирусную РНК в полноразмерный комплемент ДНК. [19]
Ссылки [ править ]
- ^ Роус П. (сентябрь 1910 г.). «Заразное птичье новообразование (саркома обыкновенной птицы)» . Дж. Эксп. Мед . 12 (5): 696–705. дои : 10.1084/jem.12.5.696 . ПМК 2124810 . ПМИД 19867354 .
- ^ Роус П. (апрель 1911 г.). «Саркома птиц, передающаяся агентом, отделяемым от опухолевых клеток» . Дж. Эксп. Мед . 13 (4): 397–411. дои : 10.1084/jem.13.4.397 . ПМК 2124874 . ПМИД 19867421 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Вайс Р.А., Фогт П.К. (ноябрь 2011 г.). «100 лет вирусу саркомы Рауса» . Дж. Эксп. Мед . 208 (12): 2351–5. дои : 10.1084/jem.20112160 . ПМК 3256973 . ПМИД 22110182 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Мартин Г.С. (июнь 2001 г.). «Охота на СРК». Нат. Преподобный мол. Клеточная Биол . 2 (6): 467–75. дои : 10.1038/35073094 . ПМИД 11389470 . S2CID 205016442 .
- ^ Nobelprize.org Нобелевская премия по физиологии и медицине 1966 года: Пейтон Роус , получено 1 июля 2012 года.
- ^ «Вирус саркомы Рауса – Прага C, полный геном» . 26 июля 2016 г.
- ^ Яцула, бакалавр; Герик Дж.; Бриестанска, Дж.; Каракоз И.; Свобода, Дж.; Рындич А.В.; Калоти, Г.; Дезели, П. (1 октября 1994 г.). «Происхождение и эволюция вируса саркомы птиц PR2257, трансдуцирующего c-src» . Журнал общей вирусологии . 75 (10): 2777–2781. дои : 10.1099/0022-1317-75-10-2777 . ПМИД 7931166 .
Компетентные к репликации штаммы вируса саркомы Рауса (RSV) уникальны тем, что содержат полный набор репликативных генов в дополнение к трансдуцированным последовательностям онкогенов. В этом отношении они заметно отличаются от всех других остротрансформирующих ретровирусов, у которых большая часть репликативных генов утрачена при трансдукции клеточных протоонкогенов. Однако, поскольку как у штамма RSV Брайана (Lerner & Hanafusa, 1984), так и у штамма RSV29 (Dutta et al., 1985), наиболее близкого к исходному опухолевому вирусу Рауса, отсутствует ген env, вполне вероятно, что предковый вирус был также репликация дефектна.
– См. Vogt PK (2019), где обсуждается, является ли PR2257 новым продуктом. поглощение. - ^ Фогт, ПК (18 января 2019 г.). «Как важно быть исправным: мини-обзор, посвященный памяти Яна Свободы» . Вирусы . 11 (1): 80. дои : 10.3390/v11010080 . ПМК 6360021 . ПМИД 30669277 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Фогт ПК (сентябрь 2012 г.). «Ретровирусные онкогены: исторический учебник» . Нат. Преподобный Рак . 12 (9): 639–48. дои : 10.1038/nrc3320 . ПМЦ 3428493 . ПМИД 22898541 .
- ^ Суонстром, Р; Паркер, Р.С.; Вармус, HE; Бишоп, Дж. М. (май 1983 г.). «Трансдукция клеточного онкогена: генезис вируса саркомы Рауса» . Труды Национальной академии наук . 80 (9): 2519–2523. Бибкод : 1983PNAS...80.2519S . дои : 10.1073/pnas.80.9.2519 . ПМЦ 393857 . ПМИД 6302692 .
- ^ Уайк, AW; Рамка, МК; Гиллеспи, Д.А.; Чадли, А; Уайк, Дж. А. (октябрь 1995 г.). «Митогенез с помощью v-Src: колебания на протяжении G1 классического немедленного раннего AP-1 и митоген-активируемых протеинкиназных ответов, которые параллельны потребности в онкопротеине». Рост и дифференцировка клеток . 6 (10): 1225–34. ПМИД 8845299 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Вейл Дж. Э., Бимон К. Л. (январь 2006 г.). «Последовательность 3'-UTR стабилизирует кодоны терминации в несплайсированной РНК вируса саркомы Рауса» . РНК . 12 (1): 102–10. дои : 10.1261/rna.2129806 . ПМЦ 1370890 . ПМИД 16301601 .
- ^ Вейл Дж. Э., Хаджитомас М., Бимон К. Л. (март 2009 г.). «Структурная характеристика элемента стабильности РНК вируса саркомы Рауса» . Дж. Вирол . 83 (5): 2119–29. дои : 10.1128/JVI.02113-08 . ПМЦ 2643715 . ПМИД 19091866 .
- ^ Джонсон М., Моррис С., Чен А., Ставнезер Э., Лейс Дж. (2004). «Выбор функциональных мутаций в участках ствола и петли U5-IR генома вируса саркомы Рауса» . БМК Биол . 2 :8. дои : 10.1186/1741-7007-2-8 . ПМК 428589 . ПМИД 15153244 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Уиллс Дж.В., Кэмерон С.Э., Уилсон С.Б., Сян Ю., Беннетт Р.П., Лейс Дж. (октябрь 1994 г.). «Домен сборки белка Gag вируса саркомы Рауса, необходимый на позднем этапе отпочкования» . Дж. Вирол . 68 (10): 6605–18. doi : 10.1128/JVI.68.10.6605-6618.1994 . ПМК 237081 . ПМИД 8083996 .
- ^ Надарая-Хок С., Банн Д.В., Лохманн Т.Л., Гудлески-О'Риган Н., Родитель LJ (март 2013 г.). «Изменения в доменах MA и NC модулируют фосфоинозитид-зависимую локализацию белка Gag вируса саркомы Рауса на плазматической мембране» . Дж. Вирол . 87 (6): 3609–15. дои : 10.1128/JVI.03059-12 . ПМЦ 3592118 . ПМИД 23325682 .
- ^ Эйнфельд Д., Хантер Э. (ноябрь 1988 г.). «Олигомерная структура прототипа гликопротеина ретровируса» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 85 (22): 8688–92. Бибкод : 1988PNAS...85.8688E . дои : 10.1073/pnas.85.22.8688 . ПМЦ 282525 . ПМИД 2847170 .
- ^ Гилберт Дж. М., Мейсон Д., Уайт Дж. М. (октябрь 1990 г.). «Слияние вируса саркомы Рауса с клетками-хозяевами не требует воздействия низкого pH» . Дж. Вирол . 64 (10): 5106–13. doi : 10.1128/JVI.64.10.5106-5113.1990 . ПМК 248002 . ПМИД 2168989 .
- ^ Дальберг Дж. Э., Сойер Р. К., Тейлор Дж. М., Фарас А. Дж., Левинсон В. Е., Гудман Х. М., Бишоп Дж. М. (май 1974 г.). «Транскрипция ДНК с 70S РНК вируса саркомы Рауса. I. Идентификация специфической 4S РНК, которая служит праймером» . Дж. Вирол . 13 (5): 1126–33. doi : 10.1128/JVI.13.5.1126-1133.1974 . ПМЦ 355423 . ПМИД 4132919 .
Внешние ссылки [ править ]
- вирус саркомы Рауса (RSV) на rcn.com. Архивировано 29 апреля 2006 г. на Wayback Machine.
- молекулярные выражения на сайте Magnetic.fsu.edu. Архивировано 13 февраля 2006 г. в Wayback Machine.
- Раус+саркома+вирус в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- Запись Rfam для ретровирусного элемента стабильности 3'UTR