Сапоги ортобуньявирус
| Сапоги ортобуньявирус | |
|---|---|
Классификация вирусов 
| |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Рибовирия |
| Королевство: | Орторнавиры |
| Тип: | Негарнавирикота |
| Сорт: | Эллиовирицетес |
| Заказ: | Буньявирусы |
| Семья: | Перибуньявирусиды |
| Род: | Ортобуньявирус |
| Разновидность: | Сапоги ортобуньявирус
|
| Синонимы | |
| |
Ортобуньявирус Батай (BATV) — РНК-вирус, принадлежащий порядку Bunyavirales , роду Orthobunyavirus .
Введение
[ редактировать ]Вирус Батай (BATV) представляет собой оболочечный одноцепочечный геном с отрицательной смысловой РНК. [ 1 ] Он принадлежит к роду Orthobunyavirus и отряду Bunyavirales ; Впервые он был выделен от комаров Culex в Малайзии в 1955 году. [ 2 ] Данные серологического надзора и выделения вируса показывают, что этот вирус широко распространен по всему миру. Подобно другим ортобуньявирусам, он способствует заболеванию как людей, так и животных. У людей он вызывал сильную лихорадку, а у крупного рогатого скота был связан с преждевременными родами, врожденными дефектами и увеличением количества абортов. Он передается через укусы комаров, клещей и мокрецов и встречается от холодных до тропических регионов Африки, Азии и Европы. [ 2 ]
Структура
[ редактировать ]Структура вируса Батай (BATV) состоит из оболочечного нуклеокапсида, состоящего из трех сегментов РНК: малого (S), среднего (M) и большого (L). Сегмент S кодирует нуклеокапсидный (N) и неструктурные (NS) белки. Сегмент М кодирует поверхностные гликопротеины вириона (Gn, Gc) и неструктурные белки (NSm). Сегмент L кодирует белок репликаза/транскриптаза L. Неструктурные белки NSm участвуют в сборке вируса, а NS играют ключевую роль в противодействии иммунному ответу хозяина, блокируя индукцию альфа/бета-интерферона. [ 3 ] Полноразмерный геном NM/12 состоит из S-сегмента нуклеотидов длиной 947 пар оснований, сегмента M нуклеотидов длиной 4405 пар оснований и L-сегмента нуклеотидов длиной 6870 пар оснований. Он также содержит одну открытую рамку считывания , кодирующую три белка из 151, 943 или 1395 аминокислот. [ 2 ]
Нуклеокапсиды, покрытые вирусной оболочкой, используют мембранные гликопротеины на своей поверхности для обеспечения проникновения в клетки-хозяева. Усреднение гликопротеиновых шипов мембранных вирусов, таких как ВИЧ-1, оказалось особенно успешным подходом для изучения их структуры. [ 4 ] Понимание структуры является неотъемлемой частью раскрытия как молекулярной основы взаимодействия вируса с хозяином, так и разработки противовирусных препаратов и вакцин. Программное обеспечение под названием Jsubtomo позволяет визуализировать структуру шипов вирусных гликопротеинов с разрешением в диапазоне 20-40 Å и позволяет изучать взаимодействие спайков более высокого порядка на мембране вириона. [ 4 ]
Обширные исследования детальной кристаллической структуры вируса Батай еще предстоит провести, но исследования близкородственного вируса Буньямвера показали отличную функциональность каждой из двух боковых цепей нуклеокапсида. Было обнаружено, что N-концевое плечо и C-концевой хвост взаимодействуют с соседними протомерами NP, образуя тетрамерную кольцевую организацию. Каждый протомер связывал 10-нуклеотидную молекулу РНК, полученную от экспрессирующего хозяина, в положительно заряженной щели между долями N и C. [ 5 ] Криоэлектронная микроскопия также определила, что, хотя вирионы Буньямвера имеют плеоморфную форму, они демонстрируют локально упорядоченную решетку гликопротеиновых шипов. Каждый шип выступает из вирусной мембраны на 18 нанометров и приходит в беспорядок при попадании в кислую среду. [ 6 ]
Хотя точная икосаэдрическая симметрия вирона вируса Батай еще не определена, исследования с использованием криоэлектронной томографии родственных вирусов семейства Bunyaviridae показали, что существует икосаэдрическая решетка с четкой квазисимметрией T = 12. [ 7 ] Следовательно, это число триангуляции будет коррелировать с вирусным ядерным капсидом, имеющим 720 граней. Это исследование было проведено на вирусе лихорадки долины Рифт (RVFV), который представляет собой болезнь, передающуюся членистоногими и эндемическую для регионов Африки и Азии, а именно долины Рифт в Кении, от которой и произошло его название. [ 8 ]
Классификация вирусов и геном
[ редактировать ]Вирус Батай относится к роду Orthobunyavirus и члену семейства Bunyaviridae . [ 9 ] Вирус Батай является частью разнообразной группы вирусов, передающихся членистоногими. [ 9 ] Вирус Батай, классифицированный по Балтиморской схеме , представляет собой вирус с одноцепочечной РНК с отрицательным смыслом. [ 9 ] Геном ортобуньявируса имеет характерный сегментированный геном с малыми, средними и большими (S, M и L) сегментами, которые обычно кодируют нуклеокапсид, белок оболочки и белок полимеразы соответственно. [ 9 ] Размер сегмента S составляет 943 нуклеотида, размер сегмента М — 4440 нуклеотидов, размер сегмента L — 6870 нуклеотидов. [ 9 ] В сегменте S имеются две открытые рамки считывания (ORF): нуклеокапсидная и неструктурная, которые перекрываются. [ 9 ] Сегмент М имеет полипротеин-предшественник в открытой рамке считывания. [ 9 ] Сегмент L кодирует РНК-зависимую РНК-полимеразу. [ 9 ]
Вирус Батай географически распространен по всей Азии и Европе. Было показано, что вирусы батай из Японии, Малайзии и Индии имеют большую гомологию в геномной последовательности, чем при сравнении штаммов вируса из Европы и Азии друг с другом. Реассортация генома может иметь серьезные последствия. Было замечено, что реассортация между сегментом M и сегментами S и L с другим штаммом вируса Батай ( BUNV ) может вызвать повышение вирулентности вируса Батай. Реассортация генома внутри рода Orthobunyavirus не является редкостью и может привести к повышению вирулентности. [ 2 ]
Репликация вируса Батай
[ редактировать ]Общеизвестно, что географическое распространение вируса Батай (ВАТВ) включает регионы Европы, Азии и Африки. Наиболее распространенными позвоночными, поражаемыми BATV, являются домашние свиньи, лошади, жвачные животные и дикие птицы, которые, как известно, являются основными хозяевами из млекопитающих. Цикл передачи BATV происходит в сельскохозяйственных экосистемах через комаров видов Anopheles , Culex и Ochlerotatus в типичном цикле позвоночных-комаров. [ 9 ]
Хотя исследования вирусного цикла вируса Батай были проведены ограниченно, сопоставимые исследования с близким родственником вируса Буньямвера показали, что вирусная инфекция начинается в слюнных железах комаров. [ 10 ] В начале репликации вирусные частицы сливаются в мембраны вакуолей , выстилающие цитоплазму инфицированных клеток. [ 11 ] Входу в клетку способствует оболочечный вирус нуклеокапсид, содержащий гликопротеины G1 и G2. Кодируемые сегментом М РНК, они участвуют в прикреплении к клетке-хозяину через неопознанные рецепторы на поверхности и вызывают нейтрализующие антитела. Считается, что транскрипция BATV аналогична транскрипции гриппа в том смысле, что синтез мРНК инициируется кэп-содержащими олигонуклеотидами , которые генерируются определенной вирусной эндонуклеазой , расщепляющей мРНК клетки-хозяина. Полученные праймеры затем включаются в вирусную мРНК. [ 12 ] BATV также будет кодировать два неструктурных белка: NSm в M-сегменте и NS в S-сегменте. Считается, что при этом NSm активно участвует в сборке вируса. Эти вновь собранные вирусные частицы созревают в течение определенного периода времени внутри клетки-хозяина в мембранах аппарата Гольджи, прежде чем высвободиться. [ 11 ]
Однако, хотя они способны реплицироваться как у позвоночных, так и у беспозвоночных, в клетках комаров не наблюдается гибели клеток и устанавливается стойкая инфекция. Тогда как в клетках млекопитающих инфекция обычно классифицируется как литическая и в конечном итоге приводит к гибели клеток. Это связано со способностью вирусов образовывать прозрачные литические бляшки в клетках позвоночных, но не в клетках насекомых. [ 13 ] В предыдущих исследованиях было продемонстрировано, что в клетках млекопитающих белок NSs вызывает прекращение синтеза белка-хозяина, что приводит к гибели клетки-хозяина. Также было показано, что он противодействует противовирусному ответу клетки-хозяина. [ 14 ] Это сделало бы его основным фактором вирулентности, поскольку он действует во время фазы транскрипции, ингибируя транскрипцию, опосредованную РНК-полимеразой II . Между тем, этот факт не ингибирует в клетках комара ни транскрипцию, ни трансляцию клеток-хозяев. Казалось бы, разница в поведении белка NSs может быть одним из факторов, ответственных за разные исходы инфекции, вызванной вирусом Батай, в клетках млекопитающих и комаров. Некоторые предполагают, что метод высвобождения, не разрушающий клеточную мембрану, может объяснить, почему репликация вируса не убивает клетки комаров и сохраняется устойчивость. [ 13 ] Сходные NSs-белки флебовируса лихорадки Рифт-Валли имеют довольно разные размеры и аминокислотную последовательность, но играют сходную роль в клетках млекопитающих в преодолении врожденных иммунных ответов, являющихся следствием глобального отключения механизмов транскрипции клеток. Сходные NSs-белки флебовируса лихорадки Рифт-Валли имеют довольно разные размеры и аминокислотную последовательность, но играют сходную роль в клетках млекопитающих в преодолении врожденных иммунных ответов, являющихся следствием глобального отключения механизмов транскрипции клеток. [ 15 ]
Сопутствующие заболевания
[ редактировать ]Вирус Батай (BATV) является членом семейства Bunyaviridae. [ 2 ] Сопутствующие вирусы включают геморрагическую крымско-конголезскую лихорадку , ортобуньявирус Буньямвера и тяжелую лихорадку с синдромом тромбоцитопении. [ 16 ]
Геморрагическая лихорадка Крым-Конго является одним из вирусов, связанных с вирусом Батай, поскольку он принадлежит к тому же семейству Bunyaviridae. Это происходит в одних и тех же регионах по всему миру, включая Африку, Азию, Европу. В основном он заражает сельскохозяйственных рабочих в этих регионах мира и является клещевым заболеванием. Инфекция приводит к высокой температуре, ознобу, сильной головной боли, головокружению, болям в спине и животе. Другие отмеченные симптомы включают тошноту, рвоту, диарею, а также сердечно-сосудистые и нервно-психические изменения. При тяжелых симптомах могут возникнуть кровоизлияния на коже, вызывающие повреждения или синяки. Уровень смертности составляет 30%. [ 17 ]
Тесно связанным заболеванием является вирус Буньямвера , принадлежащий к тому же семейству и роду, что и вирус Батай (BATV); известно, что он вызывает лихорадку Буньямвера. Этот конкретный вирус распространяется комарами, кусающими зараженных мышей, а затем кусающими людей. [ 18 ]
Вирус Батай (BATV) также связан с тяжелой лихорадкой с тромбоцитопении синдромом (SFTS). Он был недавно обнаружен в Китае в 2011 году и передается либо непосредственно человеку через клещей, либо домашним животным в качестве промежуточного хозяина, а затем человеку. Симптомы характеризуются лихорадкой, рвотой, диареей, тромбоцитопенией и лейкопенией . Вирус SFTS имеет уровень смертности 6-30%. [ 19 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Плюснин, А. (2011). Буньявирусы: Молекулярная и клеточная биология. Норфолк, Великобритания: Caister Academic Press.
- ^ Перейти обратно: а б с д и Лю, Х.; Шао, X.; Центр.; Чжао, Дж.; Чжан, Л.; Чжан, Х.; Ян, X. (2014). «Выделение и полная нуклеотидная последовательность штамма вируса Батай во Внутренней Монголии, Китай» . Вирусологический журнал . 11 :138. дои : 10.1186/1743-422x-11-138 . ПМК 4127039 . ПМИД 25100223 .
- ^ Ядав, П.; Судип, А.; Мишра, А.; Мурья, Д. (2012). «Молекулярная характеристика изолятов вируса Читтур (Батай) из Индии» (PDF) . Индийский J Med Res . 136 (5): 792–798. ПМК 3573600 . ПМИД 23287126 . Архивировано из оригинала (PDF) 1 февраля 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Хуисконен, Дж.Т.; Парси, МЛ; Ли, С.; Битто, Д.; Реннер, М.; Боуден, Т.А. (2014). «Усреднение пиков гликопротеина вирусной оболочки по реконструкциям электронной криотомографии с использованием Jsubtomo» . Дж. Вис. Эксп . 92 (92): е51714. дои : 10.3791/51714 . ПМЦ 4353292 . ПМИД 25350719 .
- ^ Ли, Баобин; Ван, Цюань; Пан, Сицзян; Изабель; Сун, Юна; Го, Ю; Тао, Синьвэй; Риско, Кристина; Суй, Сен-Фан; Лу, Чжиюн (май 2013 г.). «Вирус Буньямвера обладает особым белком нуклеокапсида, облегчающим инкапсидацию генома» . Proc Natl Acad Sci США . 110 (22): 9048–9053. Бибкод : 2013PNAS..110.9048L . дои : 10.1073/pnas.1222552110 . ПМЦ 3670369 . ПМИД 23569257 .
- ^ Боуден, Томас А.; Битто, Дэвид; МакЛис, Анджела; Йеромонахос, Кристель; Эллиотт, Ричард М.; Хуисконен, Юха Т. (май 2013 г.). «Ультраструктура ортобуньявируса и любопытный трехногий гликопротеиновый шип» . ПЛОС Патог . 9 (5): e1003374. дои : 10.1371/journal.ppat.1003374 . ПМК 3656102 . ПМИД 23696739 .
- ^ Фрайберг, Александр Н.; Шерман, Майкл Б.; Мораис, Марк К.; Холбрук, Майкл Р.; Ватович, Стэнли Дж. (ноябрь 2008 г.). «Трехмерная организация вируса лихорадки Рифт-Валли, выявленная с помощью криоэлектронной томографии» . Дж Вирол . 82 (21): 10341–10348. дои : 10.1128/JVI.01191-08 . ПМК 2573222 . ПМИД 18715915 .
- ^ Пепин, Мишель; Булуа, Мишель; Берд, Брайан Х.; Кемп, Алан; Павеска, Януш (ноябрь – декабрь 2010 г.). «Вирус лихорадки Рифт-Валли (Bunyaviridae: Phlebovirus): обновленная информация о патогенезе, молекулярной эпидемиологии, векторах, диагностике и профилактике» . Ветеринар. Рез . 41 (6): 61. doi : 10.1051/vetres/2010033 . ПМК 2896810 . ПМИД 21188836 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Хухтамо, Э.; Ламберт, Эй Джей; Константино, С.; Сервино, Л.; Крисманчич, Л.; Болдорини, Р.; Раванини, П. (2013). «Выделение и полная геномная характеристика вируса Батай от комаров, Италия, 2009 г.» . Журнал общей вирусологии . 94 (6): 1242–8. дои : 10.1099/vir.0.051359-0 . ПМИД 23515020 .
- ^ Янасэ Т., Като Т., Ямакава М., Такайоши К., Накамура К., Кокуба Т. и Цуда Т. (2006).
- ^ Перейти обратно: а б Пирс, Р.Р. (1972). «Репликация вируса Буньямвера у комаров». Канадский журнал микробиологии . 18 (6): 741–5. дои : 10.1139/м72-118 . ПМИД 4338313 .
- ^ Эллиотт, Р.М. «Новые вирусы: буньявирусы». Молекулярная медицина 3.9 (1997): 572–577.
- ^ Перейти обратно: а б Берд, Брайан; Семиэль, Агнешка М.; Файу, Анна-Белла; Эллиотт, Ричард М. (2012). «Роль белка NSs ортобуньявируса Буньямвера в инфекции клеток комаров» . PLOS Забытые тропические болезни . 6 (9): e1823. дои : 10.1371/journal.pntd.0001823 . ISSN 1935-2735 . ПМЦ 3459826 . ПМИД 23029584 .
- ^ Вебер Ф., Эллиотт Р.М., Бразье А., Гарсиа-Састре А., Лемон С., редакторы. Буньявирусы и врожденный иммунитет. В: Клеточная передача сигналов и врожденные иммунные реакции на инфекции РНК-вируса. (2009) Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. стр. 287–299.
- ^ Мутайллер, С; Крида, Г; Мадек, Ю; Булой, М; Файу, AB (2010). «Репликация клона 13, естественно ослабленного авирулентного изолята вируса лихорадки Рифт-Валли, у комаров Aedes и Culex». Векторные зоонозные дис . 10 (7): 681–688. дои : 10.1089/vbz.2009.0246 . ПМИД 20854021 .
- ^ Ю, XJ; Лян, МФ; Чжан, Ю.Ю.; и др. (2011). «Лихорадка с тромбоцитопенией, связанная с новым буньявирусом в Китае» . Н. англ. Дж. Мед . 364 (16): 1523–32. дои : 10.1056/NEJMoa1010095 . ПМК 3113718 . ПМИД 21410387 .
- ^ Уайтхаус, К. (2004). «Крымско-Конго геморрагическая лихорадка». Противовирусные исследования . 64 (3): 145–160. doi : 10.1016/j.antiviral.2004.08.001 . ПМИД 15550268 .
- ^ Мосби, И. (2009). Словарь Мосби по медицине, сестринскому делу и медицинским профессиям (8-е изд.). Сент-Луис, Миссури: Мосби/Эльзевир.
- ^ Ким, Ке Хён; О, Мён-Дон! Хиросава, Х. (2014). «Тяжелая лихорадка с синдромом тромбоцитопении» . Корейский медицинский журнал . 86 (3): 3689–3690. дои : 10.3904/kjm.2014.86.3.271 . ПМЦ 5283978 . ПМИД 27980278 .