Virus Rio Negro - Rio Negro virus - Wikipedia

Virus Rio Negro
Klasifikace virů E
(bez hodnocení):Virus
Oblast:Riboviria
Království:Orthornavirae
Kmen:Kitrinoviricota
Třída:Alsuviricetes
Objednat:Martellivirales
Rodina:Togaviridae
Rod:Alfavirus
Druh:
Virus Rio Negro

Virus Rio Negro je alfavirus která byla poprvé izolována v Argentině v roce 1980.[1][2] Virus se nejprve jmenoval Ag80-663, ale byl přejmenován na Virus Rio Negro v roce 2005. Virus je členem Venezuelská encefalitida koní komplex (VEEC), což je skupina alfavirů v Severní a Jižní Americe, které mají potenciál se objevit a způsobit onemocnění. Mezi úzce související viry patří Virus Mucambo a Virus Everglades.[3]

Struktura

Virus Rio Negro je sférický, obalený virus. Kompletní virová částice, nazývaná virion, opouští hostitelskou buňku očkováním a použitím části membrány hostitelské buňky jako obalu. Na povrchu obalu jsou bílkoviny, které se připojují k receptorům na povrchu buněk.[4] V ukradené membráně je vloženo 80 „hrotů“, které jsou uspořádány v ikosahedrální symetrii T = 4.[5] Celkově má ​​virion Rio Negro průměr asi 70 nanometrů (nm) se 3 strukturními proteiny tvořícími kapsidu. K dispozici jsou 2 otevřené čtecí rámce (ORF) na genomu. Proteiny (El, E2 a C) jsou kódovány v C-koncovém ORF poblíž 3 'konce, zatímco nestrukturní proteiny (nsPs 1-4) jsou kódovány v N-koncovém ORF na 5' konci. Proteiny E1 a E2 se používají k vytvoření základny výčnělků, které interagují mezi kapsidou a membránou.

Virový genom

Virus má genom s jednovláknovou RNA s pozitivním smyslem (+ ssRNA), který je dlouhý 11,5 kilobází. Kóduje to RNA-dependentní RNA polymeráza (RdRp). Genom Rio Negro je nesegmentovaný genom, což znamená, že k vytvoření kopií nebo proteinů musí být přeložen celý genom, aby se získala konkrétní část. Ty jsou poté rozděleny na subgenomické proteiny, které kódují strukturní proteiny. Genom a subgenom mají 5 'čepice a poly (A) ocasy.[2]

Přenos

Hlavním vektorem přenosu pro Rio Negro jsou komáři a hlodavci. Existuje sedm komárů, u nichž bylo vědecky prokázáno, že jsou nositeli Virus Rio Negro. Druhy s největším výskytem infekce byly Culex interfor, Culex quinquefasciatus, Aedes albifasciatus a Culex (Melanoconion) taeniopus.[2]

Virový replikační cyklus

Vstup

Virus Rio Negro, stejně jako všechny alfaviry, má na svém obalu receptory glykoproteinu, nazývané E proteiny.[6] které rozpoznávají buněčné receptory za účelem provedení membránové fúze.[7] Na virové obálce jsou původně dva z těchto glykoproteinových receptorů, P62 a E1, které tvoří dimer. P62 se nakonec štěpí na proteiny E2 a E3, čímž se vytvoří trimer, a to připraví tyto proteiny na reakci na kyselé podmínky. Membránová fúze je iniciována rozpoznáváním receptoru, následovaným Clathrin -zprostředkovaný endocytóza. Poté, v reakci na nízké pH endozom dochází k nevratné změně v konformaci glykoproteinového trimeru. Cytoplazmatická doména proteinu E2 interaguje s nukleokapsidem viru, zatímco jeho ektodoména váže se na receptory na povrchu hostitelské membrány. Když se protein E2 váže na receptory hostitele, virus je pohlcen do hostitele prostřednictvím endocytózy. Jakmile je virus v buněčném endosomu s nízkým pH, proteiny E1 a E2 disociují. Tato konformační změna odhaluje fúzní peptidy virů, které pak fúzují membránu viru a buněčný endosom, který transportuje nukleokapsid viru do cytoplazmy hostitelské buňky.[5]

Replikace genomu

Po fúzi membrány genom Virus Rio Negro vstupuje do cytoplazmy hostitele a právě zde dochází k replikaci a transkripci.[8] Virová genomová + ssRNA se používá jak k translaci proteinů, tak k transkripci (+) ssRNA kopií virového genomu. Virový genom má dva ORF, které generují nestrukturální a strukturní polyproteiny. Existuje pět strukturních proteinů - C, E3, E2, 6K a E1 - a také nestrukturální polyprotein - nsP1-4. Virus Rio Negro, jako typ alfaviru, kóduje ve svém genomu čtyři nestrukturální proteiny (nsP1-4), které se používají při syntéze RNA. Ty se zpočátku vyrábějí jako polyproteiny, ale později se štěpí virovými nebo hostitelskými proteázami za vzniku samostatných polyproteinů. První štěpení produkuje polyprotein P123 a nsP4 a tyto tvoří templátové vlákno ssRNA (-ssRNA) negativního smyslu, které se použije k replikaci virového genomu. Poté je polyprotein P123 dále štěpen za vzniku proteinů nsP1, nsP2 a nsP3, kromě nsP4. Ty produkují + ssRNA kopie virového genomu pomocí řetězce -ssRNA jako templátu, který bude později distribuován do virionů, které budou uvolněny po sestavení. RdRp je schopen de novo syntézy RNA.[9]

Montáž a uvolnění

Alfa-virové nukleokapsidy se shromažďují v cytoplazmě z proteinů kapsidy produkovaných translací virového genomu. Alphavirové viriony se skládají z lipidového obalu, ve kterém jsou umístěny glykoproteiny E2 a E1, a nukleokapsidu složeného z kapsidového proteinu, který obklopuje genom.[8] Kapsidové proteiny mají dvě domény: C-koncovou proteázovou doménu a N-koncovou doménu, která má silný pozitivní náboj. Proteázová funkce C-terminálu slouží ke štěpení kapsidového proteinu z polyproteinu, ve kterém byl produkován, aby se mohl oddělit za vzniku kapsidy.

Virový genom obsahuje konzervované oblasti, které slouží jako obalové signály, což zvyšuje účinnost virového balení. Jeden z těchto balicích signálů je v sekvenci kódující nsP1 u virů venezuelské, východní a západní encefalitidy koní. Tato oblast genomu tvoří osm kmenových smyček. Každá z těchto smyček obsahuje na konci stonku nukleotidy triplet guaninu (GGG). Když se nukleokapsida viru shromáždí a zapouzdří nově vytvořený virový genom, opustí buňku pučením přes plazmatickou membránu. To je také místo, kde se virem kódovaný povrchový glykoprotein E1 a E2 asimiluje na virion.

Interakce s hostitelem

K vypnutí je zapotřebí exprese virového kapsidu a de novo virového genu STAT1 tvorba. Nejen to, výzkumy ukazují, že se zdá, že viry VEEC nejsou ovlivněny některými obrannými mechanizmy buňky, zejména typu I a II IFN.[10]

Tropismus

Infekce u lidí a koní se liší. U koní virus napadá centrální nervový systém a způsobuje paralýzu a případnou smrt. Když virus infikuje člověka, projeví se příznaky jako horečka, zimnice, bolesti hlavy, nevolnost, zvracení a bolesti svalů a zad. Lidé mají tendenci se zotavovat během několika týdnů, během nichž jsou závažné příznaky omezeny na prvních pár dní. Míra úmrtnosti u dospělých lidí je pouze 1%, u dětí je však mnohem vyšší a zvyšuje se na 20%. Koně mají 10% šanci na smrt z infekce.[11] Jako většina virových infekcí, i zde se běžně shromažďují příznaky podobné chřipce z imunitního systému, který bojuje. Existuje 4–14% pravděpodobnost, že se z infekce vyvinou neurologické komplikace. Smrt je obvykle způsobena encefalitidou a krvácením do mozku, plic nebo střev.

Reference

  1. ^ Pisano MB, Spinsanti LI, Díaz LA, Farías AA, Almirón WR, Ré VE, Contigiani MS (únor 2012). "První detekce viru Rio Negro (komplex venezuelské koňské encefalitidy podtyp VI) v Córdobě v Argentině". Memorias do Instituto Oswaldo Cruz. 107 (1): 125–8. doi:10.1590 / S0074-02762012000100017. PMID  22310545.
  2. ^ A b C Forrester NL, Wertheim JO, Dugan VG, Auguste AJ, Lin D, Adams AP a kol. (Srpen 2017). Caccone A (ed.). "Vývoj a šíření venezuelského alfaviru s koňskou encefalitidou v Severní Americe". PLOS opomíjené tropické nemoci. 11 (8): e0005693. doi:10.1371 / journal.pntd.0005693. PMC  5557581. PMID  28771475.
  3. ^ Ferro C, Boshell J, Moncayo AC, Gonzalez M, Ahumada ML, Kang W, Weaver SC (leden 2003). "Natural, enzootic, vektory, o, venezuelský, koňský, encefalitida, virus, Magdalena, údolí, Kolumbie". Vznikající infekční nemoci. 9 (1): 49–54. doi:10.3201 / eid0901.020136. PMC  2873762. PMID  12533281.
  4. ^ Flint SJ, Racaniello VR, Rall GF, Skalka AM, Hatziioannou T (01.01.2015). Principy virologie, svazek. Americká mikrobiologická společnost. doi:10.1128/9781555819521. ISBN  978-1-55581-951-4.
  5. ^ A b Leung JY, Ng MM, Chu JJ (2011). „Replikace alfavirů: přehled procesu vstupu alfavirů do buněk“. Pokroky ve virologii. 2011: 249640. doi:10.1155/2011/249640. PMC  3265296. PMID  22312336.
  6. ^ Powers AM, Brault AC, Shirako Y, Strauss EG, Kang W, Strauss JH, Weaver SC (listopad 2001). "Evoluční vztahy a systematika alfavirů". Journal of Virology. 75 (21): 10118–31. doi:10.1128 / JVI.75.21.10118-10131.2001. PMC  114586. PMID  11581380.
  7. ^ Lescar J, Roussel A, Wien MW, Navaza J, Fuller SD, Wengler G a kol. (Duben 2001). „Fúzní glykoproteinový obal viru Semliki Forest: ikosahedrální sestava připravená pro fusogenní aktivaci při endozomálním pH“. Buňka. 105 (1): 137–48. doi:10.1016 / S0092-8674 (01) 00303-8. PMID  11301009. S2CID  16535677.
  8. ^ A b Mendes A, Kuhn RJ (březen 2018). "Alphavirus Nucleocapsid Packaging and Assembly". Viry. 10 (3): 138. doi:10,3390 / v10030138. PMC  5869531. PMID  29558394.
  9. ^ Pietilä MK, Hellström K, Ahola T (duben 2017). "Alfa virová polymeráza a replikace RNA". Virový výzkum. 234: 44–57. doi:10.1016 / j.virusres.2017.01.007. hdl:10138/234230. PMID  28104453.
  10. ^ Simmons JD, White LJ, Morrison TE, Montgomery SA, Whitmore AC, Johnston RE, Heise MT (říjen 2009). „Virus venezuelské encefalitidy koní narušuje signalizaci STAT1 odlišnými mechanismy nezávislými na vypnutí hostitele“. Journal of Virology. 83 (20): 10571–81. doi:10.1128 / JVI.01041-09. PMC  2753124. PMID  19656875.
  11. ^ Weaver SC, Ferro C, Barrera R, Boshell J, Navarro JC (2008). Capinera JL (ed.). „Venezuelská encefalitida koní“. Každoroční přezkum entomologie. Dordrecht: Springer Nizozemsko. 49: 141–74. doi:10.1007/978-1-4020-6359-6_3955. ISBN  978-1-4020-6242-1. PMID  14651460.