Генипавирус ганских летучих мышей
| Генипавирус ганских летучих мышей | |
|---|---|
Классификация вирусов 
| |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область : | Рибовирия |
| Королевство: | Орторнавиры |
| Тип: | Негарнавирикота |
| Сорт: | Монхивирицетес |
| Заказ: | Мононегавирусы |
| Семья: | Парамиксовирусиды |
| Род: | Генипавирус |
| Разновидность: | Генипавирус ганских летучих мышей
|
Генипавирус ганской летучей мыши (также известный как вирус Кумаси ( KV ) принадлежит к роду Henipavirus семейства Paramyxoviridae . Инфекции человека вызываются зоонозными событиями, когда вирус переходит от других видов животных. Таким образом, люди не являются врожденным хозяином для этого семейства вирусов. но вместо этого заражаются периферическими вирусными резервуарами, такими как летучие мыши и другие носители вируса. Когда эти вирусы передаются людям в результате зоонозных событий, они оказываются зараженными. один из самых смертоносных вирусов, способных заражать человека, с уровнем смертности от 50 до 100%. Поэтому эти вирусы были классифицированы как вирус четвертого уровня биологической безопасности (BSL-4) в отношении его патогенеза при заражении людей. [ 1 ]
По сравнению с другими генипавирусами, KV демонстрирует пониженную поверхностную экспрессию прикрепляющего гликопротеина (KV-G). Вполне вероятно, что экспрессия KV-G задерживается в эндоплазматическом ретикулуме и не так легко экспортируется на клеточную поверхность из-за дефектов более высокого порядка олигомеризации . Это может привести к снижению патогенности . [ 2 ]
Появление
[ редактировать ]Появление генипавируса наблюдалось в 1994 году, когда вспышка в Австралии вызвала инфекционную вспышку у лошадей, приведшую к тяжелому респираторному заболеванию. Во время этой вспышки два человека заразились и один умер. [ 3 ] Генипавирус появился сравнительно недавно, что требует более широкого спектра геномных исследований. После появления в Австралии было обнаружено, что австралийские летучие лисицы (летучие мыши) были основным резервуаром вируса посредством анализа их маточной жидкости и мочи. [ 4 ] Однако в результате последующих вспышек генипавируса было обнаружено, что люди, похоже, не заражаются этой болезнью непосредственно от летучих лисиц. Во всех случаях заболевания людей (4 из них закончились смертельным исходом) основным переносчиком инфекции были инфицированные лошади. Таким образом, похоже, что лошади заражаются этой болезнью от летучих лисиц, в то время как люди заражаются вирусом в непосредственной близости от инфицированных лошадей. Это также подтверждается снижением заболеваемости людей генипавирусом после разработки вакцины против этого вируса для лошадей. [ 5 ] Эпидемиологические данные показывают присутствие этих вирусов в Азии, Африке и южной части Тихого океана. В нескольких исследованиях было показано, что летучие мыши, домашний скот и люди несут нейтрализующие антитела к Henipavirus в регионе Ганы, что указывает на возможность существования вируса в этой популяции. [ 6 ] [ 7 ]
Впервые он был обнаружен в зоологическом саду в Кумаси, Гана, в феврале 2008 года. Образцы гуано из колонии, насчитывающей примерно 400 000 летучих мышей вида Eidolon helvum, были собраны и проверены на наличие вирусной РНК . РНК 3 генома При этом были получены : BatPV/Eid.hel/GH10/2008 ; БатПВ; Ид.хель/GH45/2008 ; и BatPV/Eid.hel/GH48/2008 , только изолят BatPV/Eid.hel/GH10/2008 содержал достаточно РНК для надежного количественного определения . BatPV/Eid.hel/GH10/2008 продемонстрировал наибольшую экономию последовательностей в установленных Nipah и генипавирусов геномах Hendra . Инфекционные частицы невозможно было выделить в культуре клеток; не цитопатических эффектов наблюдалось, и вирусную РНК получить не удалось. [ 8 ]
KV станет первым известным генипавирусом , обнаруженным за пределами Австроазиатской географической провинции , в которой, как известно, циркулируют другие известные генипавирусы. [ 8 ] Серологические данные ранее предполагали, что генипавирусы, вероятно, имеют гораздо более широкий географический ареал за пределами районов эндемичных инфекций Нипах и Хендра. [ 9 ] а именно, что необнаруженные генипавирусные инфекции могут быть распространены в Южной Америке и континентальной Африке . [ 10 ]
Геном
[ редактировать ]Генипавирус содержит оболочечную одноцепочечную РНК с отрицательным смыслом. Следовательно, они принадлежат к одной и той же геномной группе вирусов, таких как корь и эпидемический паротит, которые чаще всего вызывают патогенез и инфекцию у людей; Корь, эпидемический паротит и другие родственные вирусные возбудители также принадлежат к вирусному семейству Paramyxoviridae. В геноме генипавируса есть два патогенных члена: вирус Нипах (NiV) и вирус Хендра (HeV). Генипавирус ганских летучих мышей (GhV) филогенетически связан как с NiV, так и с HeV, хотя наиболее тесно он связан с NiV. И NiV, и HeV состоят из генома размером 18,2 КБ, кодирующего шесть структурных белков; нуклеопротеин (N), фосфопротеин (P), матричный белок (M), слитый белок (F), гликопротеин прикрепления (G) и большой белок или белок РНК-полимеразы (L). Кроме того, три неструктурных белка кодируются геном P; Два белка редактирования РНК (W и V) и альтернативный белок открытой рамки считывания (C). [ 11 ] Эти геномы консервативны у большинства филогенетических представителей рода Henipavirus. Хотя представители рода Henipavirus схожи по структуре и составу белков, они имеют тонкую геномную дифференциацию последовательностей нуклеиновых кислот. Хотя существуют тонкие различия, как HeV, так и NiV воспроизводятся у различных видов-хозяев, таких как летучие мыши-естественные резервуары, некоторые виды домашнего скота и, конечно же, люди. [ 12 ] Однако зоонозный потенциал GhV неизвестен, поскольку в Африке не было зарегистрировано случаев передачи вируса от резервуара летучих мышей к какому-либо другому организму.
запись ГВС
[ редактировать ]Как и все генипавирусы, GhV экспрессирует два поверхностных гликопротеина; Гибридный белок (F) и прикрепляющий гликопротеин (G). Оба эти белка опосредуют процесс проникновения GhV. Как и у других генипавирусов, гликопротеин G GhV связывается с рецептором клеточной поверхности эфрином-B2. Эфрин-B2 представляет собой тирозинкиназу трансмембранного клеточного поверхностного рецептора, ответственную за двунаправленную передачу сигналов во время онкогенеза и других событий развития. Более того, было показано, что это семейство рецепторов высоко консервативно среди людей и других животных, что объясняет широкую передачу генипавируса среди нескольких различных видов. [ 13 ] Как и большинство вирусов с оболочкой, GhV следует за процессом проникновения вируса в клетку посредством двух специфических процессов; Связывание рецепторов и слияние мембран.
Прикрепляющий гликопротеин G представляет собой тетрамерный белок трансмембранного домена, который имеет короткий цитоплазматический N-концевой хвост и большую С-концевую шаровидную головку. Эта структура связывает трансмембранные и внеклеточные области этого белка, позволяя ему связываться с рецептором эфрина-B2 на поверхности клеток. Кроме того, это создает различие между GhV и другими вирусами Henipavirus по сравнению с другими членами семейства Paramyxoviridae, поскольку они не проявляют гемагглютинатной или нейраминидазной активности и, следовательно, не связывают сиаловую кислоту, а связывают только белковые рецепторы клеточной поверхности. [ 14 ]
Слитый белок F синтезируется как неактивная форма-предшественник F0 перед расщеплением клеточными протеазами в активную форму после присоединения белка G к рецептору эфрина. Все домены слитого белка консервативны NiV, HeV и GhV, поскольку белок содержит последовательность расщепления слияния, слитый пептид и трансмембранный якорный домен. [ 11 ]
Наименее изученным элементом проникновения GhV в клетку является ассоциация между прикрепляющим белком G и слитым белком F. Таким образом, установлены две модели проникновения этого вируса: модель «зажима» и модель «провокатора». модель. В модели «зажима» белок F активируется путем удаления ингибитора при зажиме белка прикрепления к рецептору клеточной поверхности. Модель «провокатора» подчеркивает положительное конформационное изменение белка F при присоединении белка G к рецептору на поверхности клетки. [ 14 ] В любом случае белок F каким-то образом активируется путем прикрепления белка G к рецептору на поверхности клетки, вызывая высвобождение слитого пептида, позволяющего вирусу проникнуть в клетку посредством эндоцитоза.
Хотя этот процесс очень эффективен для HeV и NiV, что приводит к широкому тропизму и эффективному заражению вируса внутри хозяина, GhV демонстрирует менее чем эффективный процесс проникновения. В то время как HeV и NiV обладают сильной активностью слияния с различными клетками-хозяевами, GhV ограничен ограниченным кругом хозяев и реплицируется только в определенных клетках летучих мышей. Было показано, что это является результатом недостаточной экспрессии белка G, прикрепляющего GhV, на поверхности вируса. [ 13 ] При меньшем количестве белка прикрепления эффективность вирусно-опосредованного слияния клеток с клетками будет ниже оптимальной для передачи вируса. Более того, более низкая экспрессия белка G будет ограничивать его взаимодействие со слитым белком F, ограничивая способность вируса сливаться с мембраной клетки-хозяина, снижая его способность проникать в клетку посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза. Кроме того, небольшое изменение в цитоплазматическом домене показало ограничение способности G-белков активировать слитый белок F при прикреплении к рецептору клеточной мембраны хозяина эфрину-B2. [ 15 ] Таким образом, GhV ограничен и остается врожденным резервуаром видов летучих мышей, что ограничивает его зоонозный потенциал заражения других животных и людей.
репликация ГГВ
[ редактировать ]При проникновении вируса в клетку может происходить репликация РНК. Будучи РНК-вирусом с отрицательной цепью, GhV приносит с собой в клетку свою собственную РНК-зависимую РНК-полимеразу. Для репликации GhV необходимы три белка: белок нуклеокапсида (N), фосфопротеин (P) и РНК-зависимая РНК-полимераза (RdRp) (L). Было показано, что GhV и RdRp других генипавирусов выполняют двойную функцию: транскрипцию РНК в мРНК и репликацию РНК генома. [ 16 ] Комплекс транскриптазы состоит из белков L и P и отвечает за преобразование генома РНК с отрицательным смыслом в мРНК для трансляции в вирусные белки. В качестве репликазы белковый комплекс отвечает за создание геномной и антигеномной РНК с последующей ее инкапсуляцией в N-белки. Уровень N-белков является лимитирующим компонентом перехода от транскриптазы к репликазе; Чем больше белка N, тем выше активность репликазы. [ 17 ] Более того, репликация может происходить в различных клеточных линиях и типах, поскольку рецептор эфрина-B2 высоко консервативен среди типов клеток. Следовательно, репликация ограничивается клетками, экспрессирующими рецептор эфрина-В2. Это было обнаружено в респираторных эндотелиальных клетках HeV и NiV, где патогенез является наибольшим. Однако для GhV это не обнаружено.
Симптомы и патогенез генипавируса
[ редактировать ]Заражение генипавирусом, таким как более патогенные HeV и NiV, может привести к васкулиту, некрозу, тромбозу, а также поражению паренхимы головного мозга, связанному с образованием гигантских многоядерных клеток. [ 18 ] Кроме того, воздействуя на сосудистые ткани, Хенипавирус вызывает тяжелый респираторный патогенез. Инфекция сосудистых эндотелиальных клеток приводит к клеточной дисфункции и апоптозу, вызывая большое воспаление сосудов. [ 19 ] Хотя патогенез HeV и NiV является тяжелым, не было показано, что GhV вызывает эти симптомы у других животных из-за меньшей способности к репликации в других хозяевах за пределами естественного резервуара летучих мышей.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Стюарт, Кэмерон Р.; Дефраснес, Селин; Фу, Чван Хонг; Бин, Эндрю Дж.Д.; Ван, Лин-Фа (2018), Трипп, Ральф А.; Томпкинс, С. Марк (ред.), «Подход функциональной геномики к исследованиям генипавирусов: роль ядерных белков, микроРНК и иммунных регуляторов в инфекциях и заболеваниях», Роль экспрессии гена хозяина и некодирующей РНК в вирусной инфекции , текущий Topics in Microbiology and Immunology, 419 , Springer International Publishing: 191–213, doi : 10.1007/82_2017_28 , ISBN 978-3-030-05369-7 , PMC 7122743 , PMID 28674944
- ^ Бенер, Лаура; Циммерманн, Луиза; Рингель, Марк; Вайс, Майкл; Мейснер, Андреа (01 мая 2018 г.). «Для функциональной биологической активности поверхностного гликопротеина генипавируса африканских летучих мышей необходимо образование олигомеров высокого порядка» . Ветеринарная микробиология . 218 : 90–97. дои : 10.1016/j.vetmic.2018.03.031 . ISSN 0378-1135 . ПМИД 29685227 .
- ^ Мюррей, К.; Селлек, П.; Хупер, П.; Хаятт, А.; Гулд, А.; Глисон, Л.; Вестбери, Х.; Хили, Л.; Селви, Л.; Родвелл, Б.; Ит, Эл (7 апреля 1995 г.). «Морбилливирус, вызвавший смертельное заболевание у лошадей и людей». Наука . 268 (5207): 94–97. Бибкод : 1995Sci...268...94M . дои : 10.1126/science.7701348 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 7701348 .
- ^ Халпин, К.; Янг, Польша; Филд, HE; Маккензи, Дж. С. (2000). «Выделение вируса Хендра от летучих мышей-птеропидов: природный резервуар вируса Хендра» . Журнал общей вирусологии . 81 (8): 1927–1932. дои : 10.1099/0022-1317-81-8-1927 . ISSN 0022-1317 . ПМИД 10900029 .
- ^ Миддлтон, Дебора; Паллистер, Джеки; Кляйн, Рубен; Фэн, Ян-Ру; Хейнинг, Джессика; Аркинсталл, Рэйчел; Фрейзер, Лия; Хуан, Цзинь-Ань; Эдвардс, Найджел; Уэринг, Марк; Элхай, Мартин (март 2014 г.). «Вакцина против вируса Хендра: единый подход к защите здоровья лошадей, людей и окружающей среды» . Новые инфекционные заболевания . 20 (3): 372–379. дои : 10.3201/eid2003.131159 . ISSN 1080-6040 . ПМЦ 3944873 . ПМИД 24572697 .
- ^ Хейман, Дэвид Т.С.; Ван, Линь-Фа; Барр, Дженнифер; Бейкер, Кейт С.; Суу-Ире, Ричард; Бродер, Кристофер С.; Каннингем, Эндрю А.; Вуд, Джеймс Л.Н. (22 сентября 2011 г.). «Антитела к хенипавирусу или хенипа-подобным вирусам у домашних свиней в Гане, Западная Африка» . ПЛОС ОДИН . 6 (9): e25256. Бибкод : 2011PLoSO...625256H . дои : 10.1371/journal.pone.0025256 . ISSN 1932-6203 . ПМК 3178620 . ПМИД 21966471 .
- ^ Хейман, Дэвид Т.С.; Суу-Ире, Ричард; Брид, Эндрю С.; Макихерн, Дженнифер А.; Ван, Линфа; Вуд, Джеймс Л.Н.; Каннингем, Эндрю А. (23 июля 2008 г.). «Свидетельства хенипавирусной инфекции у летучих мышей Западной Африки» . ПЛОС ОДИН . 3 (7): e2739. Бибкод : 2008PLoSO...3.2739H . дои : 10.1371/journal.pone.0002739 . ISSN 1932-6203 . ПМЦ 2453319 . ПМИД 18648649 .
- ^ Jump up to: а б Дрекслер, Ян Феликс; Корман, Виктор Макс; Глоза-Рауш, Флориан; Зеебенс, Антье; Аннан, Августина; Ипсен, Энн; Круппа, Томас; Мюллер, Марсель А.; Калько, Элизабет КВ; Аду-Саркодие, Яу; Оппонг, Сэмюэл (28 июля 2009 г.). «РНК генипавируса у африканских летучих мышей» . ПЛОС ОДИН . 4 (7): е6367. Бибкод : 2009PLoSO...4.6367D . дои : 10.1371/journal.pone.0006367 . ISSN 1932-6203 . ПМК 2712088 . ПМИД 19636378 .
- ^ Дрекслер, Ян Феликс; Корман, Виктор Макс; Мюллер, Марсель Александр; Маганга, Гаэль Даррен; Валло, Питер; Бингер, Табеа; Глоза-Рауш, Флориан; Коттонтейл, Вероника М.; Раше, Андреа; Йорданов, Стоян; Зеебенс, Антье (24 апреля 2012 г.). «Летучие мыши являются носителями основных парамиксовирусов млекопитающих» . Природные коммуникации . 3 (1): 796. Бибкод : 2012NatCo...3..796D . дои : 10.1038/ncomms1796 . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 3343228 . ПМИД 22531181 .
- ^ де Араужо, Янсен; Ло, Майкл К.; Тамин, Азаиби; Ометто, Татьяна Л.; Томазелли, Лучано М.; Нарди, Марчелло С.; Уртадо, Рената Ф.; Нава, Алессандра; Спиропулу, Кристина Ф.; Рота, Пол А.; Дуригон, Эдисон Л. (2017). «Антитела против хенипаподобных вирусов у бразильских летучих мышей» . Трансмиссивные и зоонозные болезни . 17 (4): 271–274. дои : 10.1089/vbz.2016.2051 . ISSN 1530-3667 . ПМИД 28103156 .
- ^ Jump up to: а б Ван, Линь-Фа; Харкорт, Брайан Х; Ю, Мэн; Тамин, Азаиби; Рота, Пол А; Беллини, Уильям Дж; Итон, Брайан Т. (1 апреля 2001 г.). «Молекулярная биология вирусов Хендра и Нипах». Микробы и инфекции . 3 (4): 279–287. дои : 10.1016/S1286-4579(01)01381-8 . ISSN 1286-4579 . ПМИД 11334745 .
- ^ Метеоролог, Сара; Фельдманн, Хайнц; де Вит, Эмми (февраль 2018 г.). «Передача генипавирусов» . Современное мнение в вирусологии . 28 : 7–11. дои : 10.1016/j.coviro.2017.09.004 . ISSN 1879-6257 . ПМЦ 5835161 . ПМИД 29035743 .
- ^ Jump up to: а б Фойгт, Кэтлин; Хоффманн, Маркус; Дрекслер, Ян Феликс; Мюллер, Марсель Александр; Дростен, Кристиан; Херрлер, Георг; Крюгер, Надин (29 августа 2019 г.). «Фузогенность слитого белка вируса Ганы (хенипавирус: ганипавирус летучих мышей) контролируется цитоплазматическим доменом прикрепляющего гликопротеина» . Вирусы . 11 (9): 800. дои : 10.3390/v11090800 . ISSN 1999-4915 . ПМК 6784138 . ПМИД 31470664 .
- ^ Jump up to: а б Сюй, Кай; Бродер, Кристофер С.; Николов, Димитар Б. (февраль 2012 г.). «Эфрин-В2 и эфрин-В3 как функциональные рецепторы генипавируса» . Семинары по клеточной биологии и биологии развития . 23 (1): 116–123. дои : 10.1016/j.semcdb.2011.12.005 . ISSN 1084-9521 . ПМК 3327611 . ПМИД 22227101 .
- ^ Лю, Цянь; Стоун, Жаклин А.; Бредель-Третуэй, Биргит; Дабундо, Джеффри; Бенавидес Маунтин, Хавьер А.; Сен-Монтанез, Дженнифер; Биринг, Скотт Б.; Никола, Энтони В.; Иорио, Рональд М.; Лу, Сяонань; Игл, Гектор К. (21 ноября 2013 г.). «Раскрытие трехэтапного пространственно-временного механизма запуска рецептор-индуцированного слияния вируса Нипах и проникновения в клетку» . ПЛОС Патогены . 9 (11): e1003770. дои : 10.1371/journal.ppat.1003770 . ISSN 1553-7366 . ПМЦ 3837712 . ПМИД 24278018 .
- ^ Ранадира, Шарлин; Пру, Роксана; Чайякул, Марк; Джонс, Шейн; Гролла, Аллен; Люнг, Андерс; Резерфорд, Джон; Кобаса, Дарвин; Карпентер, Майкл; Чуб, Маркус (30 октября 2018 г.). «Взаимодействие между белком нуклеокапсида вируса Нипах и фосфопротеином регулирует репликацию вируса» . Научные отчеты . 8 (1): 15994. Бибкод : 2018NatSR...815994R . дои : 10.1038/s41598-018-34484-7 . ISSN 2045-2322 . ПМК 6207681 . ПМИД 30375468 .
- ^ Колакофски, Дэниел; Пеле, Тьерри; Гарсен, Доминик; Хаусманн, Стефан; Карран, Джозеф; Ру, Лоран (февраль 1998 г.). «Синтез РНК парамиксовируса и требования к длине генома гексамера: новое правило шести» . Журнал вирусологии . 72 (2): 891–899. doi : 10.1128/JVI.72.2.891-899.1998 . ISSN 0022-538X . ПМК 124558 . ПМИД 9444980 .
- ^ Перне, Оливье; Ли, Бенхур (2012). Использование рецептора генипавируса и тропизм . Актуальные темы микробиологии и иммунологии. Том. 359. стр. 59–78. дои : 10.1007/82_2012_222 . ISBN 978-3-642-29818-9 . ISSN 0070-217X . ПМЦ 3587688 . ПМИД 22695915 .
- ^ Вонг, Ким Тонг; Ши, Вун-Джу; Кумар, Шалини; Норейн, Кэрри; Абдулла, Вахида; Гарнер, Жаннетт; Голдсмит, Синтия С.; Чуа, Кау Бинг; Дорога, Кровавый комплект; Тан, Чонг Тин; Го, Кхан Джин (декабрь 2002 г.). «Передача вирусных инфекций» . Американский журнал патологии . 161 (6): 2153–2167. дои : 10.1016/S0002-9440(10)64493-8 . ISSN 0002-9440 . ПМК 1850894 . ПМИД 12466131 .