Генипавирус
Генипавирус | |
---|---|
Цветная трансмиссионная электронная микрофотография вириона генипавируса Hendra (длина около 300 нм) | |
Классификация вирусов | |
(без рейтинга): | Вирус |
Область : | Рибовирия |
Королевство: | Орторнавиры |
Тип: | Негарнавирикота |
Сорт: | Монхивирицетес |
Заказ: | Мононегавирусы |
Семья: | Парамиксовирусиды |
Подсемейство: | Ортопарамиксовирины |
Род: | Генипавирус |
Разновидность | |
Henipavirus — род РНК- вирусов с отрицательной цепью семейства Paramyxoviridae , порядка Mononegavirales, содержащий шесть установленных видов. [1] [2] и многие другие, все еще находящиеся на стадии изучения. [3] Генипавирусы в природе являются носителями нескольких видов мелких млекопитающих, в частности -птеропид летучих мышей (летучих лисиц), летучих мышей нескольких видов, [4] и землеройки . [5] [6] Генипавирусы характеризуются длинными геномами и широким кругом хозяев. Их недавнее появление в качестве зоонозных патогенов, способных вызывать заболевания и смерть домашних животных и людей, вызывает обеспокоенность. [7] [8]
В 2009 году последовательности РНК трех новых вирусов, филогенетически родственные известным генипавирусам, были обнаружены у африканских соломенных летучих мышей ( Eidolon helvum ) в Гане . Обнаружение этих новых генипавирусов за пределами Австралии и Азии указывает на то, что регион потенциальной эндемичности генипавирусов может находиться во всем мире. [9] Эти африканские генипавирусы постепенно характеризуются. [10]
Nipah и Hendra Генипавирусы считаются избранными агентами категории C (перекрытие USDA-HHS) . [11]
Структура
[ редактировать ]Генипавирионы плеоморфны (разной формы), имеют размер от 40 до 600 нм в диаметре. [12] Они обладают липидной мембраной, покрывающей оболочку белка вирусного матрикса . В ядре находится одиночная спиральная цепь геномной РНК, прочно связанная с белком N ( нуклеокапсид ) и связанная с белками L (большой) и P (фосфопротеин), которые обеспечивают РНК-полимеразы активность во время репликации.
В липидную мембрану встроены шипы тримеров белка F (слияния) и тетрамеров белка G (присоединения). Функция белка G (за исключением MojV-G) заключается в прикреплении вируса к поверхности клетки-хозяина с помощью эфрина B1, B2 или B3 , семейства высококонсервативных белков млекопитающих. [13] [14] [15] Структура прикрепительного гликопротеина определена методом рентгеновской кристаллографии. [16] Белок F соединяет вирусную мембрану с мембраной клетки-хозяина, высвобождая содержимое вириона в клетку. Это также заставляет инфицированные клетки сливаться с соседними клетками, образуя большие многоядерные синцитии .
Геном
[ редактировать ]Как и все геномы мононегавирусов, геномы вирусов Хендра и Нипах представляют собой несегментированную одноцепочечную РНК с отрицательным смыслом . Оба генома имеют длину 18,2 т.п.н. и содержат шесть генов, соответствующих шести структурным белкам. [17]
Как и у других членов семейства Paramyxoviridae , число нуклеотидов в геноме генипавируса кратно шести, что соответствует так называемому « правилу шести ». [18] [19] Отклонение от правила шести из-за мутации или неполного синтеза генома приводит к неэффективной репликации вируса, вероятно, из-за структурных ограничений, налагаемых связыванием между РНК и N-белком.
Из гена P генипавируса производятся три дополнительных белковых продукта: V, W и C. Белки V и W генерируются посредством необычного процесса, называемого редактированием РНК . Этот специфический процесс у генипавирусов включает вставку дополнительных остатков гуанозина гена P в мРНК перед трансляцией . Добавление одного гуанозина приводит к образованию V, а добавление двух остатков гуанозина дает W. [20] Белок C вырабатывается не путем редактирования РНК, а путем неплотного сканирования рибосомы клетки-хозяина во время трансляции вирусной мРНК. P, V и W обладают альтернативной открытой рамкой считывания , что приводит к выработке CP. Известно, что P, V, W и C нарушают врожденный противовирусный иммунный ответ хозяина посредством нескольких различных механизмов. [21] P, V и W содержат домены связывания STAT1 и действуют как антагонисты интерферона, изолируя STAT1 в ядре и цитоплазме. [22] Белок C контролирует раннюю провоспалительную реакцию, а также, как известно, способствует процессу отпочкования вируса через ESCRT -зависимый путь. [23] [24]
Жизненный цикл
[ редактировать ]Клеточный рецептор эфрин-B2, который расположен на эпителиальных клетках вокруг более мелких артерий, нейронов и гладкомышечных клеток, подвергается воздействию вирусного белка G. [25] Как только белок G связывается с эфрином-B2, вирусный белок F облегчает слияние с мембраной клетки-хозяина и высвобождает вирусную РНК в цитоплазму клетки-хозяина. [26] При входе происходит транскрипция вирусной мРНК с использованием вирусной РНК в качестве матрицы. Этот процесс запускается и останавливается полимеразным комплексом. Вирусные белки собираются в клетке по мере того, как происходит транскрипция, пока полимеразный комплекс не остановит транскрипцию и не начнет репликацию генома. Транскрипция вирусной РНК образует цепи РНК с положительным смыслом, которые затем используются в качестве матриц для создания более отрицательного смысла вирусной РНК. Репликация генома останавливается до того, как вирусные частицы смогут собраться в вирион. Как только клеточная мембрана готова, новые вирионы покидают клетку-хозяина посредством почкования. [27]
Вакцина
[ редактировать ]Генипавирусы имеют высокий уровень смертности среди млекопитающих-хозяев, как людей, так и животных. В связи с этим возникает необходимость иммунизации против HeV и NiV. Всемирная организация здравоохранения классифицировала генипавирусные агенты как приоритетные патогены научно-исследовательских работ, указывая на то, что они представляют значительный риск из-за своего эпидемического потенциала. [28] Широкий видовой тропизм NiV и HeV привел к смертности не только людей, но и видов домашнего скота, в результате чего ветеринарные вакцины находятся на разных стадиях разработки или лицензирования. EquiVac HeV, ветеринарная вакцина для лошадей, была лицензирована в Австралии в 2012 году. [29] [30] Ряд экспериментальных вакцин, предназначенных для людей, находится в стадии доклинической разработки, но ни одна из них еще не лицензирована. Вакцина на основе растворимого гликопротеина, прикрепляющего HeV, предназначенная для защиты от NiV, завершила I фазу клинических испытаний в ноябре 2022 года, но результаты еще не опубликованы. [31]
Считается, что основным механизмом защиты от NiV и HeV, вызванных вакцинацией, являются нейтрализующие антитела. [32] Однако ряд доклинических исследований вакцин на животных моделях заболевания выявили, что клеточный иммунный ответ, включая CD8+ и CD4+ Т-клетки, может играть роль в защите. [33]
Причины возникновения
[ редактировать ]Появление генипавирусов происходит параллельно с появлением других зоонозных вирусов в последние десятилетия. Коронавирус SARS , лиссавирус австралийских летучих мышей , вирус Менангля , вирус Марбурга , COVID 19 и, возможно, вирусы Эболы также передаются летучими мышами и способны заражать множество других видов. Появление каждого из этих вирусов связано с увеличением контактов между летучими мышами и людьми, иногда с участием промежуточных домашних животных-хозяев. Увеличение контактов вызвано как вторжением человека на территорию летучих мышей (в случае Нипа, особенно свинарников на указанной территории), так и перемещением летучих мышей в сторону человеческих популяций из-за изменений в распределении пищи и утраты среды обитания.
Есть свидетельства того, что утрата среды обитания летучих лисиц как в Южной Азии, так и в Австралии (особенно вдоль восточного побережья), а также вторжение человеческих жилищ и сельского хозяйства в оставшиеся места обитания приводит к большему перекрытию распространения людей и летучих лисиц. [34]
Таксономия
[ редактировать ]Род | Разновидность | Вирус (аббревиатура) |
Генипавирус | Кедровый генипавирус | Кедровый вирус (CedV) |
Генипавирус ганских летучих мышей | Вирус Кумаси (КВ) | |
Генипавирус Хендры | Вирус Хендра (ВеВ) | |
Генипавирус Модзян | Вирус Моцзян (MojV) [3] | |
Генипавирус Нипах | Вирус Нипах (NiV) | |
Генипавирус Лангья | Вирус Лангиа (LayV) [6] [36] |
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рима, Б; Балкема-Бушманн, А; Дандон, В.Г.; Дюпрекс, ВП ; Истон, А; Фушье, Р; Курат, Г; Лэмб, Р; Ли, Б; Рота, П; Ван, Л; Консорциум отчетов ICTV (декабрь 2019 г.). «Профиль таксономии вируса ICTV: Paramyxoviridae » . Журнал общей вирусологии . 100 (12): 1593–1594. дои : 10.1099/jgv.0.001328 . ПМЦ 7273325 . ПМИД 31609197 .
- ^ "ICTV Report Paramyxoviridae" .
- ^ Перейти обратно: а б У, Чжицян; и др. (2014). «Новый Henipa-подобный вирус, Mojiang Paramyxovirus, у крыс, Китай, 2012» . Новые инфекционные заболевания . 20 (6): 1064–1066. дои : 10.3201/eid2006.131022 . ПМК 4036791 . ПМИД 24865545 .
- ^ Ли, Ю; Ван, Дж; Хикки, AC; Чжан, Ю; Ли, Ю; Ву, Ю; Чжан, Хуацзюнь; и др. (декабрь 2008 г.). «Антитела к вирусам Нипах или Нипах-подобным вирусам у летучих мышей, Китай [письмо]» . Новые инфекционные заболевания . 14 (12): 1974–6. дои : 10.3201/eid1412.080359 . ПМЦ 2634619 . ПМИД 19046545 .
- ^ Ченг, Эми (10 августа 2022 г.). «Новый вирус Лангья, который, возможно, передался от животных, заражает десятки» . Вашингтон Пост .
- ^ Перейти обратно: а б Чжан, Сяо-Ай; и др. (2022). «Зоонозный генипавирус у пациентов с лихорадкой в Китае» . Медицинский журнал Новой Англии . 387 (5): 470–472. дои : 10.1056/NEJMc2202705 . ПМИД 35921459 . S2CID 251315935 .
- ^ Саватский (2008). «Вирус Хендра и Нипах» . Вирусы животных: молекулярная биология . Кайстер Академик Пресс. ISBN 978-1-904455-22-6 .
- ^ «Нипах еще не подтвержден, 86 человек под наблюдением: Шайладжа» . ОнМанорама . Проверено 4 июня 2019 г.
- ^ Дрекслер Дж. Ф., Корман В. М., Глоза-Рауш Ф., Зеебенс А., Аннан А. (2009). Маркоттер В. (ред.). «РНК генипавируса у африканских летучих мышей» . ПЛОС ОДИН . 4 (7): е6367. Бибкод : 2009PLoSO...4.6367D . дои : 10.1371/journal.pone.0006367 . ПМК 2712088 . ПМИД 19636378 .
- ^ Дрекслер Дж. Ф., Корман В. М.; и др. (2012). «Летучие мыши являются носителями основных парамиксовирусов млекопитающих» . Нат Коммун . 3 : 796. Бибкод : 2012NatCo...3..796D . дои : 10.1038/ncomms1796 . ПМЦ 3343228 . ПМИД 22531181 .
- ^ «Федеральная программа избранных агентов» . www.selectagents.gov . 8 января 2021 г. Проверено 15 января 2021 г.
- ^ Хаятт А.Д., Заки С.Р., Голдсмит К.С., Уайз Т.Г., Хенгстбергер С.Г. (2001). «Ультраструктура вируса Хендра и вируса Нипах в культивируемых клетках и животных-хозяевах». Микробы и инфекции . 3 (4): 297–306. дои : 10.1016/S1286-4579(01)01383-1 . ПМИД 11334747 .
- ^ Бонапарт, М; Димитров А; Боссарт, К. (2005). «Лиганд эфрина-B2 является функциональным рецептором вируса Хендра и вируса Нипах» . Труды Национальной академии наук . 102 (30): 10652–7. Бибкод : 2005PNAS..10210652B . дои : 10.1073/pnas.0504887102 . ПМЦ 1169237 . ПМИД 15998730 .
- ^ Негрете О.А., Леврони Э.Л., Агилар Х.К. (2005). «ЭфринB2 является входным рецептором для вируса Нипах, нового смертельного парамиксовируса» . Природа . 436 (7049): 401–5. Бибкод : 2005Natur.436..401N . дои : 10.1038/nature03838 . ПМИД 16007075 . S2CID 4367038 .
- ^ Боуден, Томас А.; Криспин, Макс; Джонс, Э. Ивонн; Стюарт, Дэвид И. (1 октября 2010 г.). «Общая архитектура парамиксовирусных гликопротеинов адаптирована к различным стратегиям прикрепления» . Труды Биохимического общества . 38 (5): 1349–1355. дои : 10.1042/BST0381349 . ПМЦ 3433257 . ПМИД 20863312 .
- ^ Боуден, Томас А.; Криспин, Макс; Харви, Дэвид Дж.; Арическу, А. Раду; Граймс, Джонатан М.; Джонс, Э. Ивонн; Стюарт, Дэвид И. (1 декабря 2008 г.). «Кристаллическая структура и анализ углеводов гликопротеина, прикрепляющего вирус Нипах: шаблон для разработки противовирусных препаратов и вакцин» . Журнал вирусологии . 82 (23): 11628–11636. дои : 10.1128/JVI.01344-08 . ПМК 2583688 . ПМИД 18815311 .
- ^ Ван Л., Харкорт Б.Х., Ю М. (2001). «Молекулярная биология вирусов Хендра и Нипах». Микробы и инфекции . 3 (4): 279–87. дои : 10.1016/S1286-4579(01)01381-8 . ПМИД 11334745 .
- ^ Халпин, Ким; Банкамп, Беттина; Харкорт, Брайан Х.; Беллини, Уильям Дж.; Рота, Пол А. (2004). «Вирус Нипах соответствует правилу шести в анализе репликации минигенома» . Журнал общей вирусологии . 85 (3): 701–707. дои : 10.1099/vir.0.19685-0 . ISSN 1465-2099 . ПМИД 14993656 .
- ^ Колакофски, Д; Пелет, Т; Гарсен, Д; Хаусманн, С; Карран, Дж; Ру, Л. (февраль 1998 г.). «Синтез РНК парамиксовируса и требования к длине генома гексамера: пересмотр правила шести» . Журнал вирусологии . 72 (2): 891–9. doi : 10.1128/JVI.72.2.891-899.1998 . ПМК 124558 . ПМИД 9444980 .
- ^ Шоу, Меган Л. (декабрь 2009 г.). «Хенипавирусы используют многогранный подход, чтобы избежать ответа противовирусного интерферона» . Вирусы . 1 (3): 1190–1203. дои : 10.3390/v1031190 . ISSN 1999-4915 . ПМЦ 3185527 . ПМИД 21994589 .
- ^ Лоуренс, Филип; Эскудеро-Перес, Беатрис (29 апреля 2022 г.). «Механизмы иммунного уклонения и патогенеза генипавируса: уроки, извлеченные из естественной инфекции и моделей животных» . Вирусы . 14 (5): 936. дои : 10.3390/v14050936 . ISSN 1999-4915 . ПМЦ 9146692 . ПМИД 35632678 .
- ^ Шоу, Меган Л.; Гарсиа-Састре, Адольфо; Палезе, Питер; Баслер, Кристофер Ф. (июнь 2004 г.). «Белки V и W вируса Нипах имеют общий STAT1-связывающий домен, но ингибируют активацию STAT1 из цитоплазматического и ядерного компартментов соответственно» . Журнал вирусологии . 78 (11): 5633–5641. doi : 10.1128/JVI.78.11.5633-5641.2004 . ISSN 0022-538X . ПМК 415790 . ПМИД 15140960 .
- ^ Ло, Майкл К.; Пиплс, Марк Э.; Беллини, Уильям Дж.; Никол, Стюарт Т.; Рота, Пол А.; Спиропулу, Кристина Ф. (19 октября 2012 г.). «Различные и перекрывающиеся роли продуктов гена P вируса Нипах в модуляции противовирусного ответа эндотелиальных клеток человека» . ПЛОС ОДИН . 7 (10): е47790. Бибкод : 2012PLoSO...747790L . дои : 10.1371/journal.pone.0047790 . ISSN 1932-6203 . ПМК 3477106 . ПМИД 23094089 .
- ^ Парк, Арнольд; Юн, Татьяна; Виган, Фредерик; Перне, Оливье; Вон, Сохуи Т.; Доус, Брайан Э.; Бартковский, Войцех; Фрайберг, Александр Н.; Ли, Бенхур (20 мая 2016 г.). «Белок C вируса Nipah привлекает Tsg101 для содействия эффективному высвобождению вируса по ESCRT-зависимому пути» . ПЛОС Патогены . 12 (5): e1005659. дои : 10.1371/journal.ppat.1005659 . ISSN 1553-7374 . ПМЦ 4874542 . ПМИД 27203423 .
- ^ Бонапарт, Мэтью I.; Димитров, Антоний С.; Боссарт, Кэтрин Н.; Крамери, Гэри; Мангалл, Брюс А.; Бишоп, Кимберли А.; Чоудри, Видита; Димитров, Димитер С.; Ван, Линь-Фа; Итон, Брайан Т.; Бродер, Кристофер К. (5 июля 2005 г.). «Лиганд эфрина-B2 является функциональным рецептором вируса Хендра и вируса Нипах» . Труды Национальной академии наук . 102 (30): 10652–10657. Бибкод : 2005PNAS..10210652B . дои : 10.1073/pnas.0504887102 . ISSN 0027-8424 . ПМЦ 1169237 . ПМИД 15998730 .
- ^ Цукерман, Ари Дж. (10 июня 1996 г.). «Вирусология Филдса», 3-е изд. (набор из двух томов): под редакцией Б.Н. Филдса, Д.М. Найпа, П.М. Хоули, Р.М. Чанока, Дж.Л. Мельника, Т.П. Моната, Б. Ройзмана и С.Е. Штрауса, Липпинкотт-Рэйвен, Филадельфия, Пенсильвания, 1996 г. . 3216 стр. 339,50 долларов США (ISBN 0 7817 0253 4 дюйма) . Письма ФЭБС . 388 (1): 88. Бибкод : 1996FEBSL.388...88Z . дои : 10.1016/0014-5793(96)88179-8 .
- ^ Рота, Пол А.; Ло, Майкл К. (2012), Ли, Бенхур; Рота, Пол А. (ред.), «Молекулярная вирусология генипавирусов», Henipavirus , vol. 359, Берлин, Гейдельберг: Springer Berlin Heidelberg, стр. 41–58, doi : 10.1007/82_2012_211 , ISBN 978-3-642-29818-9 , PMID 22552699
- ^ «Приоритизация заболеваний для исследований и разработок в чрезвычайных ситуациях» . www.who.int . Проверено 29 марта 2023 г.
- ^ «Эквивак® ГеВ» . www.zoetis.com.au . Проверено 29 марта 2023 г.
- ^ Халпин, Ким; Грэм, Керрин; Дурр, Питер А. (2 июля 2021 г.). «Серологический мониторинг лошадей демонстрирует высокую эффективность вакцины против вируса Equivac® HeV Hendra в индукции титров нейтрализующих антител» . Вакцина . 9 (7): 731. doi : 10.3390/vaccines9070731 . ISSN 2076-393X . ПМК 8310234 . ПМИД 34358146 .
- ^ ООО «Ауро Вакцины» (16 ноября 2022 г.). «Рандомизированное плацебо-контролируемое слепое исследование фазы 1 для оценки безопасности и иммуногенности вакцины Нипах, HeV-sG-V (вакцина с растворимым гликопротеином вируса Хендра) у здоровых взрослых» . ClinicalTrials.gov . PATH, Коалиция за инновации в области готовности к эпидемиям, Медицинский центр детской больницы Цинциннати (CCHMC).
- ^ Амайя, Моушими; Бродер, Кристофер К. (29 сентября 2020 г.). «Вакцины против новых вирусов: Нипах и Хендра» . Ежегодный обзор вирусологии . 7 (1): 447–473. doi : 10.1146/annurev-virology-021920-113833 . ISSN 2327-056X . ПМЦ 8782152 . ПМИД 32991264 .
- ^ Уайт, Ивонн Линг Мэй; Авраам, дочь Айны С.; Онг, Хуэй Мин; Чонг, Чи Нин; Тан, Чонг Тин; Ши, Цзе Пин; Гомес Роман, Рауль; Чериан, Нил Джордж; Вонг, Вон Фен; Чанг, Ли-Йен (июнь 2022 г.). «Иммунобиология вируса Нипах» . Микроорганизм . 10 (6): 1162. doi : 10.3390/microorganisms10061162 . ISSN 2076-2607 . ПМЦ 9228579 . ПМИД 35744680 .
- ^ Брид, Эндрю С.; Филд, Хьюм Э.; Эпштейн, Джонатан Х.; Дашак, Питер (август 2006 г.). «Новые генипавирусы и летучие лисицы – перспективы сохранения и управления» . Биологическая консервация . 131 (2): 211–220. Бибкод : 2006BCons.131..211B . doi : 10.1016/j.biocon.2006.04.007 . ISSN 0006-3207 . ПМЦ 7096729 . ПМИД 32226079 .
- ^ Амарасингхе, Гая К.; Бао, Имин; Баслер, Кристофер Ф.; Бавари, Сина; Пиво, Мартин; Бехерман, Николас; Бласделл, Ким Р.; Бохновский, Алиса; Бризе, Томас (7 апреля 2017 г.). «Таксономия отряда Mononegavirales: обновление 2017 г.» . Архив вирусологии . 162 (8): 2493–2504. дои : 10.1007/s00705-017-3311-7 . ISSN 1432-8798 . ПМК 5831667 . ПМИД 28389807 .
- ^ «В Китае обнаружен зоонозный вирус Лангья, сообщает CDC — Taipei Times» . 9 августа 2022 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- ICTV Report: Paramyxoviridae
- Карта болезни
- ViralZone: Генипавирус
- Генипавирус - Группа экологических исследований генипавирусов (HERG) ИНФОРМАЦИЯ
- База данных и ресурс анализа вирусных патогенов (ViPR): Paramyxoviridae