Virus vztekliny - Rabies virus
Lyssavirus vztekliny | |
---|---|
TEM mikrograf s četnými vzteklinami viriony (malé tmavě šedé tyčinkovité částice) a Negriho těla (větší patognomické buněčné inkluze infekce vzteklinou) | |
Klasifikace virů ![]() | |
(bez hodnocení): | Virus |
Oblast: | Riboviria |
Království: | Orthornavirae |
Kmen: | Negarnaviricota |
Třída: | Monjiviricetes |
Objednat: | Mononegavirales |
Rodina: | Rhabdoviridae |
Rod: | Lyssavirus |
Druh: | Lyssavirus vztekliny |
Členské viry | |
| |
Synonyma[1] | |
|
Lyssavirus vztekliny, dříve Virus vztekliny, je neurotropní virus to způsobuje vzteklina u lidí a zvířat. Přenos vztekliny může nastat prostřednictvím sliny zvířat a méně často při kontaktu s lidskými slinami. Lyssavirus vztekliny, jako mnozí rhabdoviry, má extrémně široký rozsah hostitelů. Ve volné přírodě bylo zjištěno, že infikuje mnoho druhů savců, zatímco v laboratoři bylo zjištěno, že mohou být infikováni ptáci, jakož i buněčné kultury savců, ptáků, plazů a hmyzu.[2]
Lyssavirus vztekliny má válcovou morfologii a je druh druhu z Lyssavirus rod z Rhabdoviridae rodina. Tyto viry jsou obaleno a mít jednořetězcový genom RNA s negativním smyslem. Genetická informace je zabalena jako ribonukleoprotein komplex, ve kterém RNA je pevně vázán virovým nukleoproteinem. Genom RNA viru kóduje pět genů, jejichž pořadí je vysoce konzervované. Tyto geny kódují nukleoprotein (N), fosfoprotein (P), matrixový protein (M), glykoprotein (G) a virovou RNA polymerázu (L).[3] Kompletní sekvence genomu mají délku od 11 615 do 11 966 nt.[4]
Všechny transkripce a replikace se odehrávají v cytoplazmě ve specializované „továrně na viry“, v Negriho tělo (pojmenoval podle Adelchi Negri[5]). To jsou 2–10 µm v průměru a jsou typické pro infekci vzteklinou, a proto byly použity jako jednoznačný histologický důkaz takové infekce.[6]
Struktura

Rhabdoviry mají spirálovitý symetrie, takže jejich infekční částice mají přibližně válcový tvar. Vyznačují se extrémně širokým hostitelským spektrem od rostlin po hmyz a savce; viry infikující člověka mají častěji ikosahedrickou symetrii a přibližné tvary pravidelný mnohostěn.
Genom vztekliny kóduje pět proteinů: nukleoprotein (N), fosfoprotein (P), matrixový protein (M), glykoprotein (G) a polymeráza (L). Všechny rhabdoviry mají dvě hlavní strukturní složky: spirálové ribonukleoproteinové jádro (RNP) a obklopující obálku. V RNP je genomová RNA těsně uzavřena nukleoproteinem. S RNP jsou spojeny dva další virové proteiny, fosfoprotein a velký protein (L-protein nebo polymeráza). Glykoprotein tvoří přibližně 400 trimerních hrotů, které jsou pevně uspořádány na povrchu viru. M protein je asociován jak s obalem, tak s RNP a může to být centrální protein sestavy rhabdoviru.[7]
Lyssavirus vztekliny má tvar kulky o délce asi 180 nm a průměr průřezu asi 75 nm. Jeden konec je zaoblený nebo kuželovitý a druhý konec je rovinný nebo konkávní. The lipoprotein obálka nese hroty podobné knoflíku složené z Glykoprotein G. Hroty nezakrývají rovinný konec virionu (virové částice). Pod obálkou je membránová nebo matricová (M) proteinová vrstva, která může být invaginovaný na rovinném konci. Jádro virionu sestává ze spirálovitě uspořádaných ribonukleoprotein.
Organizace genomu
Virus rhabdoviru je obalená struktura ve tvaru tyčinky nebo kulky obsahující pět druhů bílkovin. Nukleoprotein (N) obaluje RNA rychlostí jednoho monomeru proteinu na devět nukleotidů a vytváří nukleokapsid se šroubovicovou symetrií. S nukleokapsidem jsou spojeny kopie P (fosfoproteinu) a L (velkého) proteinu. L protein je dobře pojmenovaný, jeho gen zabírá asi polovinu genomu. Jeho velká velikost je odůvodněna skutečností, že se jedná o multifunkční protein. M (maticový) protein tvoří vrstvu mezi nukleokapsidem a obalem a trimery G (glykoprotein) tvoří hroty, které vyčnívají z obalu. Genomy všech rhabdovirů kódují těchto pět proteinů, a v případě Lyssavirus vztekliny jsou to všichni.[8]
Symbol | název | UniProt | Funkce |
---|---|---|---|
N | Nukleoprotein | P16285 | Potáhne RNA. |
P | Fosfoprotein | P16286 | Kofaktor L a různé regulační funkce. Má mnoho izoforem z vícenásobné iniciace. |
M | Matice | P16287 | Udržuje kondenzovaný nukleoprotein. Důležité pro montáž; má role v regulaci. |
G | Glykoprotein | P16288 | Špice. Používá svalnaté nAChR, NCAM, a p75NTR jako receptory. |
L | Velký strukturální protean | P16289 | RNA replikáza typu Mononegavirales. |
Životní cyklus
Po navázání receptoru Lyssavirus vztekliny vstupuje do svých hostitelských buněk prostřednictvím endozomální dopravní cesta. Uvnitř endosomu, nízko pH hodnota indukuje proces fúze membrány, což umožňuje virovému genomu dosáhnout cytosol. Oba procesy, vazba na receptory a membránová fúze, jsou katalyzovány glykoproteinem G, který hraje klíčovou roli v patogenezi (mutantní virus bez G proteinů se nemůže množit).[3]
Dalším krokem po jeho zadání je transkripce virového genomu P-L polymerázou (P je zásadní kofaktor pro L polymerázu) za účelem výroby nového virového proteinu. Virová polymeráza může rozpoznat pouze ribonukleoprotein a jako šablonu nelze použít bezplatnou RNA. Přepis je regulován cis-účinkující sekvence na genomu viru a proteinem M, který je nejen nezbytný pro pučení viru, ale také reguluje podíl produkce mRNA k replikaci. Později při infekci se aktivita polymerázy přepne na replikaci za účelem vytvoření kopií RNA s pozitivním řetězcem v plné délce. Tyto komplementární RNA se používají jako templáty pro přípravu nových genomů RNA s negativním řetězcem. Jsou baleny společně s proteinem N, aby se vytvořily ribonukleoprotein které pak mohou vytvářet nové viry.[6]
Infekce
V září 1931 Joseph Lennox Pawan z Trinidad nalezeno Negriho těla v mozku netopýra s neobvyklými návyky. V roce 1932 Pawan poprvé zjistil, že je infikován upíří netopýři mohl přenášet vzteklinu na člověka a jiná zvířata.[9][10][11]
Z rány vstupu Lyssavirus vztekliny rychle se pohybuje po nervových drahách periferní nervový systém. The retrográdní axonální transport z Lyssavirus vztekliny do centrální nervový systém (CNS) je klíčovým krokem patogeneze během přirozené infekce. Přesný molekulární mechanismus tohoto transportu není znám, i když se váže na P protein z Lyssavirus vztekliny do dynein protein lehkého řetězce DYNLL1 byl ukázán.[12] P funguje také jako interferon antagonista, čímž se snižuje imunní odpověď hostitele.
Z CNS se virus dále šíří do dalších orgánů. Slinné žlázy umístěné v tkáních úst a tváří dostávají vysoké koncentrace viru, což umožňuje jeho další přenos v důsledku projektilního slinění. K úmrtí může dojít od dvou dnů do pěti let od okamžiku počáteční infekce.[13] To však do značné míry závisí na druhu zvířete, které působí jako a nádrž. Většina infikovaných savců zemře během několika týdnů, zatímco kmeny druhů, jako je africký žlutá mongoose (Cynictis penicillata) může přežít infekci asymptomaticky roky.[14]
Příznaky a symptomy
První příznaky vztekliny mohou být velmi podobné příznakům chřipky, včetně obecné slabosti nebo nepohodlí, horečky nebo bolesti hlavy. Tyto příznaky mohou trvat několik dní. V místě kousnutí může dojít také k nepohodlí nebo k pocitu píchání nebo svědění, které během několika dní progredují k příznakům mozkové dysfunkce, úzkosti, zmatenosti, agitovanosti. Jak nemoc postupuje, může osoba pociťovat delirium, neobvyklé chování, halucinace a nespavost. Lyssavirus vztekliny může být také neaktivní v těle hostitele a po delší době se stane aktivním.[15]
Antigenicita
Při virovém vstupu do těla a také po něm očkování tělo produkuje protilátky neutralizující viry, které virus vážou a inaktivují. Ukázalo se, že specifické oblasti G proteinu jsou nejvíce antigenní, což vede k produkci protilátek neutralizujících virus. Tato antigenní místa nebo epitopy jsou kategorizována do oblastí I-IV a vedlejšího místa a. Předchozí práce prokázaly, že na antigenní místa II a III se nejčastěji zaměřují přirozené neutralizační protilátky.[16] Navíc bylo prokázáno, že monoklonální protilátka s neutralizační funkcí cílí na antigenní místo I.[17] Ukázalo se, že jiné proteiny, jako je nukleoprotein, nejsou schopné vyvolat produkci protilátek neutralizujících viry.[18] Epitopy, které se vážou na neutralizující protilátky, jsou lineární i konformační.[19]
Vývoj
Zdá se, že všechny existující viry vztekliny se vyvinuly za posledních 1500 let.[20] Existuje sedm genotypů Lyssavirus vztekliny. V Eurasii jsou případy způsobeny třemi z nich - genotypem 1 (klasická vzteklina) a v menší míře genotypy 5 a 6 (evropské netopýry lyssaviry typu 1 a -2).[21] Genotyp 1 se vyvinul v Evropě v 17. století a rozšířil se do Asie, Afriky a Ameriky v důsledku evropského průzkumu a kolonizace.
Zdá se, že vzteklina netopýrů v Severní Americe je přítomna od roku 1281 nl (95% interval spolehlivosti: 906–1577 nl).[22]
Zdá se, že virus vztekliny prošel u hostitelů z Chiroptera evolučním posunem (netopýři ) druhu Carnivora (tj. mýval nebo skunk ) v důsledku homologní rekombinace událost, ke které došlo před stovkami let[23] Tato událost rekombinace změnila gen, který kóduje virus glykoprotein to je nezbytné pro rozpoznávání a vazbu receptoru.
aplikace
Lyssavirus vztekliny se používá ve výzkumu pro sledování virových neuronů navázat synaptická spojení a směrovost synaptického přenosu.[24]
Viz také
- Kryptická netopýří vzteklina
- Vakcína proti vzteklině
- Vakcína proti kachním embryím
- Virus arktické vztekliny
- Virus přenášený netopýry
Reference
- ^ Walker, Peter (15. června 2015). "zavedení taxonomických nelatinizovaných dvojčlenných druhů v rodině." Rhabdoviridae" (PDF). Mezinárodní výbor pro taxonomii virů (ICTV). Citováno 11. února 2019.
Virus vztekliny Lyssavirus vztekliny virus vztekliny (RABV) [M13215]
- ^ Carter, John; Saunders, Venetia (2007). Virologie: Principy a aplikace. Wiley. p. 175. ISBN 978-0-470-02386-0.
- ^ A b Finke S, Conzelmann KK (srpen 2005). "Strategie replikace viru vztekliny". Virus Res. 111 (2): 120–131. doi:10.1016 / j.virusres.2005.04.004. PMID 15885837.
- ^ "Vzteklina kompletní genom". NCBI Nukleotidová databáze. Citováno 29. května 2013.
- ^ synd / 2491 na Kdo to pojmenoval?
- ^ A b Albertini AA, Schoehn G, Weissenhorn W, Ruigrok RW (leden 2008). "Strukturální aspekty replikace viru vztekliny". Buňka. Mol. Life Sci. 65 (2): 282–294. doi:10.1007 / s00018-007-7298-1. PMID 17938861.
- ^ Struktura viru vztekliny CDC 26. května 2016
- ^ Carter & Saunders 2007, str. 177
- ^ Pawan, J.L. (1936). „Přenos paralytické vztekliny v Trinidadu upírského netopýra: Desmodus rotundus murinus Wagner, 1840 ". Annals of Tropical Medicine and Parasitology. 30: 137–156. doi:10.1080/00034983.1936.11684921. ISSN 0003-4983.
- ^ Pawan, J.L. (1936). „Vzteklina u upírského netopýra z Trinidadu, se zvláštním zřetelem na klinický průběh a latenci infekce“. Ann Trop Med Parasitol. 30: 101–129. doi:10.1080/00034983.1936.11684921. ISSN 0003-4983.
- ^ Waterman, James A. (1965). „Historie propuknutí paralytické vztekliny v Trinidadu přenášená netopýry na lidské bytosti a nižší zvířata od roku 1925“. Karibský lékařský deník. 26 (1–4): 164–9. ISSN 0374-7042.
- ^ Raux H, Flamand A, Blondel D (listopad 2000). "Interakce proteinu viru vztekliny s lehkým řetězcem dyneinu LC8". J. Virol. 74 (21): 10212–6. doi:10.1128 / JVI.74.21.10212-10216.2000. PMC 102061. PMID 11024151.
- ^ "Vzteklina". University of Northern British Columbia. Archivovány od originál dne 06.09.2008. Citováno 2008-10-10.
- ^ Taylor PJ (prosinec 1993). "Systematický a populačně genetický přístup k problému vztekliny u žluté mongoózy (Cynictis penicillata)". Onderstepoort J. Vet. Res. 60 (4): 379–87. PMID 7777324.
- ^ CDC. Jaké jsou příznaky a příznaky vztekliny?. 15. února 2012. https://www.cdc.gov/rabies/symptoms/
- ^ Benmansour A (1991). „Antigenicita glykoproteinu viru vztekliny“. Journal of Virology. 65 (8): 4198–4203. doi:10.1128 / JVI.65.8.4198-4203.1991. PMC 248855. PMID 1712859.
- ^ Marissen, WE .; Kramer, RA .; Rice, A .; Weldon, WC .; Niezgoda, M .; Faber, M .; Slootstra, JW .; Meloen, RH .; et al. (Duben 2005). „Nový epitop neutralizující virus vztekliny rozpoznaný lidskou monoklonální protilátkou: jemné mapování a analýza únikových mutantů“. J Virol. 79 (8): 4672–8. doi:10.1128 / JVI.79.8.4672-4678.2005. PMC 1069557. PMID 15795253.
- ^ Wiktor, TJ .; György, E .; Schlumberger, D .; Sokol, F .; Koprowski, H. (leden 1973). "Antigenní vlastnosti složek viru vztekliny". J. Immunol. 110 (1): 269–76. PMID 4568184.
- ^ Bakker, AB .; Marissen, WE .; Kramer, RA .; Rice, AB .; Weldon, WC .; Niezgoda, M .; Hanlon, CA .; Thijsse, S .; et al. (Červenec 2005). „Nová kombinace lidských monoklonálních protilátek účinně neutralizuje přirozené varianty viru vztekliny a jednotlivé in vitro únikové mutanty“. J Virol. 79 (14): 9062–8. doi:10.1128 / JVI.79.14.9062-9068.2005. PMC 1168753. PMID 15994800.
- ^ Nadin-Davis, Susan A .; Skutečné, Leslie A. (2011). „Molekulární fylogenetika Lyssavirů - poznatky z koalescenčního přístupu“. Pokroky ve výzkumu virů. 79: 203–238. doi:10.1016 / B978-0-12-387040-7.00011-1. PMID 21601049.
- ^ McElhinney, L. M .; Marston, D. A .; Stankov, S; Tu, C .; Black, C .; Johnson, N .; Jiang, Y .; Tordo, N .; Müller, T .; Fooks, A. R. (2008). "Molekulární epidemiologie lyssavirů v Eurasii". Dev Biol (Basilej). 131: 125–131. PMID 18634471.
- ^ Kuzmina, N. A .; Kuzmin, I. V .; Ellison, J. A .; Taylor, S. T .; Bergman, D.L .; Dew, B .; Rupprecht, C. E. (2013). „Přehodnocení evolučního časového rámce virů vztekliny netopýrů na základě genových sekvencí glykoproteinu“. Virové geny. 47 (2): 305–310. doi:10.1007 / s11262-013-0952-9. PMC 7088765. PMID 238396.
- ^ Ding NZ, Xu DS, Sun YY, He HB, He CQ. Trvalý přesun viru vztekliny z Chiroptera na Carnivora spojený s rekombinací. Sci. Rep. 2017; 7: 1–9. doi: 10.1038 / s41598-016-0028-x.
- ^ Ginger, M .; Haberl M .; Conzelmann K.-K .; Schwarz M .; Frick A. (2013). „Odhalení tajemství neuronálních obvodů pomocí technologie rekombinantního viru vztekliny“. Přední. Neuronové obvody. 7: 2. doi:10.3389 / fncir.2013.00002. PMC 3553424. PMID 23355811.