Shope papilloma virus - Shope papilloma virus
| Shope papilloma virus | |
|---|---|
 | |
| Králík s infekcí Shope papilomavirem | |
Klasifikace virů  | |
| (bez hodnocení): | Virus |
| Oblast: | Monodnaviria |
| Království: | Shotokuvirae |
| Kmen: | Cossaviricota |
| Třída: | Papovaviricetes |
| Objednat: | Zurhausenvirales |
| Rodina: | Papillomaviridae |
| Rod: | Kappapapilomavirus |
| Druh: | Kappapapilomavirus 2 |
| Synonyma[1] | |
| |
The Shope papilloma virus (SPV), také známý jako virus papilloma králičího (CRPV) nebo Kappapapilomavirus 2, je papilomavirus který infikuje jisté leporidy způsobující keratinous karcinomy připomínající rohy, obvykle na nebo v blízkosti hlavy zvířete. Karcinomy mohou metastázovat nebo se dostatečně zvětší, aby narušila schopnost hostitele jíst, což způsobilo hladovění. Richard E. Shope vyšetřoval rohy a objevil virus v roce 1933, což je důležitý průlom ve studiu onkoviry. Virus byl původně objeven v divoký králík na středozápadě USA, ale může také infikovat králík králíků, black-tailed jackrabbits, zajíci na sněžnicích, a Evropští králíci.[2]
Dějiny
Ve třicátých letech minulého století hlásili lovci v severozápadní Iowě, že králíci, které zastřelili, měli na mnoha částech těla, včetně jejich tváří a krků, několik výběžků „rohů“.[3] Virus je také možným zdrojem mýtů o Jackalope, králík s rohy z antilopa a související kryptidy tak jako Wolpertinger. Příběhy a ilustrace rohatí králíci se objevují ve vědeckých pojednáních z mnoha let, například Encyklopedie tabla a metodika, z roku 1789.
Zprávy z Iowy vedly k prozkoumání výzkumníka rakoviny Richarda E. Shopeho, který virus objevil v roce 1933.[4] Oddělil virus od nadržených bradavic na králících divokých a provedl jeden z prvních objevů viru savčích nádorů.[4] Shope určil, že výčnělky jsou keratinous karcinomy kvůli infekci CRPV. Shopeho výzkum vedl k vývoji prvního savčího modelu rakoviny způsobené virem. Dokázal izolovat virové částice z nádorů u zajatých zvířat a použít je k naočkovat domácí králíci, u kterých se poté vyvinuly podobné nádory. To přispělo k našemu porozumění základním mechanismům neoplazie nebo tvorbě nového, abnormálního růstu tkáně.[4] Virus byl seřazeno v roce 1984, vykazující podstatné sekvenční podobnosti s HPV1a. Byl použit jako model pro lidské papilomaviry před i po tomto objevu. Nejviditelnějším příkladem této role je Vakcína proti HPV, který byl vyvinut na základě výzkumu zahrnujícího virus jako model. Podobně se používá k vyšetřování antivirových terapií.
Genom
Specifické údaje o reprodukčním cyklu papilomavirů chybí. Výzkum není přesvědčivý o tom, které kódující oblasti jsou exprimovány před nebo po replikaci virové DNA. Oblast E1 by měla nést DNA potřebnou pro cis a / nebo trans. E1 je největší Otevřete čtecí rámec, což je soubor kodonů v genomu, který kóduje proteiny, kódující 602 bazický protein. E1 je podobný COOH-terminální doméně opičího viru 40, hraje roli při replikaci virové DNA a udržuje plazmidy v buňce. Výsledky zjistily, že CRPV a BPV1 se nacházejí ve stejném umístění genomu, což naznačuje, že papilomaviry pravděpodobně mají podobné metody replikace svých genomů mimo chromozom. Pozoruhodný rozdíl mezi genomy čtyř kmenů spočívá v tom, že protein E6 je v CRPV téměř dvakrát tak dlouhý jako v kterémkoli z ostatních kmenů papilomavirů. Protein E6 je poněkud homologní s rodinou syntéz ATP, které se nacházejí v mitochondriích skotu. Homologie je dostatečně významná, aby naznačila evoluční vztah mezi E6 a beta řetězcem rodiny ATP syntázy; nemají však stejnou funkci ani aktivitu enzymu. Protein E2 se překrývá s otevřenými čtecími rámečky E4 u ostatních papilomavirů. Tyto rozdíly v proteinech E2 pravděpodobně určují, jak je onkogenní virus. Nekódující oblast má homologie s BPV1. Existují i jiné homologie, například skutečnost, že všechny papilomaviry mají opakované sekvence v nekódujících částech svých genomů. CRPV má několik pozoruhodných opakování, některá až 32 párů bází. Mnoho párů proti proudu transkripčních míst je homologních s promotorovými sekvencemi v SV40.[5]
Životní cyklus
Replikační cyklus a transkripce
Životní cyklus papilomaviru začíná buňkami aktivně se množícími v epiteliálních buňkách bazálních a parabazálních vrstev. Diferenciace těchto buněk je nezbytná, aby tento virus dokončil svůj životní cyklus. Transformující proteiny E6 a E7 indukují S-fázi ve spodních epiteliálních vrstvách.[6] Virové replikační proteiny E1 a E2 jsou také nutné k vytvoření papilomu a udržení nízké replikace epizomálního virového genomu. Amplifikace genomu bude omezena, dokud se proteiny replikace viru nezvýší a několik virových proteinů nebude exprimováno společně. Infikované diferenciační buňky cestují k epiteliálnímu povrchu během pozdního stadia virového cyklu. V horních epiteliálních vrstvách se aktivita promotoru mění během produkce viru. Exprimují se proteiny E4 a v diferencovaných buňkách začíná amplifikace virové DNA. Poté se exprimují virové kapsidové proteiny L1 a L2 a infekční viriony se začnou shromažďovat.[7]
Exprese proteinu E4 papilomaviru koreluje s nástupem amplifikace virové DNA. Při použití genomu mutantního králičího papilomaviru (SPV), který není schopen exprimovat virový protein E4, se ukázalo, že E4 je vyžadován pro produktivní fázi životního cyklu SPV u novozélandských bílých a králíků divokých.[6]
Montáž a uvolnění
Virové částice se shromažďují v horním epitelu. Ikosahedrální obal virové kapsomery je zabalen s genomem 8000 bazických párů, kopiemi proteinů 360 L1 a 12 kopiemi proteinů L2 uvnitř. Proteiny L2 se shromažďují v jaderných strukturách těla PML a během shromažďování virů získávají proteiny L1. L2 proteiny nejsou nutné pro sestavení, ale je možné, že zvyšují obal a infekčnost. Předpokládá se, že se kapsidové proteiny shromažďují také v tělech PML během balení.[6]
Přenos papilomaviru vyžaduje uvolnění z infikované kožní buňky na povrchu epitelu, protože jsou nelytické. Jsou odolné vůči vysychání, což zvyšuje jejich přežití během extracelulárního přenosu mezi hostiteli. K jejich přežití může také přispět uvolnění rohovky z povrchu epiteliálních buněk. Imunitní detekci viru v hostiteli může také bránit retence antigenu, dokud se virus nedostane do buněk horního epitelu.[6]
Modulace hostitelských procesů
Když Richard E. Shope zahájil svůj výzkum na SPV, vědělo se jen málo o přirozeném přenosu virových vektorů a interakcích viru na jeho hostitelích. V laboratorním prostředí pracoval Shope s přirozeným hostitelem viru, králíkem divokým.[4] Zejména pracoval s bavlněnými vlasy Iowy a dalších západních států USA. Pracoval s těmito druhy, protože bylo zjištěno, že SPV měla omezený zeměpisný rozsah a byla omezena na vysoké pláně západních Spojených států.[4] Proto je hlavním hostitelským druhem SPV divoký králík západních Spojených států. Králík divoký v Shopeho laboratoři byl obvykle infikován virem parazity, jako jsou králičí klíšťata.[4] Po infikování SPV se u hostitelů rozvinou papilomy na pokožce nesoucí vlasy, obvykle kolem obličeje a krku.[4] Shope prostřednictvím svého výzkumu zjistil, že transformace králičích epidermálních buněk pomocí SPV vyžaduje interakci s mezenchymálními buňkami. Dále bylo zjištěno, že mezenchymální typy podporují papilomatózní transformaci.[4] Výzkum společnosti Shope také zkoumal, jak mohou nedostatky nebo přebytek vitaminu A ovlivnit náchylnost hostitele k SPV. Shope zjistil, že nedostatky vitaminu A neměly vliv na relativní růst papilomů, ale v případech, kdy došlo k nadbytku vitaminu A, byly papilomy Shope inhibovány.[4] Když tedy SPV infikuje hostitele, hraje vitamin A důležitou roli v interakcích hostitel / virus.
Umístění v hostiteli
Studie fluorescenčních protilátek identifikovala umístění virových antigenů u papillomů divokých králíků. Byly přítomny pouze v jádře buněk keratohyalinu a keratinizované vrstvy a ne hlouběji v proliferujících epiteliálních buňkách. U domestikovaných králíků byly virové antigeny přítomny v mnohem menším množství pouze v povrchových, keratinizovaných vrstvách. Šetření navrhlo, že virus je přítomen pouze v proliferujících buněčných jádrech během raného vývoje, který obsahuje nedostatečné množství proteinů a většinou nukleové kyseliny. Proteiny mohou být imunologicky specifické, aby si udržely přenositelnost, což z něj činí maskovaný virus.[8]
Přidružené viry
Většina homologních papilomavirů je ve skutečnosti CRPV a HPV1a. Je to pravděpodobně proto, že oba tyto viry cílí na kůži. Z evolučního hlediska se CRPV a HPV1a mohly v poslední době lišit, nebo se mohly sblížit kvůli jejich podobnému cíli. CRPV je členem papilomavirů, takže souvisí se všemi viry v této rodině.[5]
Tropismus
Infekce folikulární buňky králíka se často vyskytuje na místech, jako jsou uši, nos, víčka a konečník. Infekce se nejprve projeví jako červená a oteklá oblast na kůži, následovaná vývojem bradavic kruhového papilomu a zrohovatělých rohovitých bradavic. I když je přenos mezi králíky vysoký, samotné nádory neobsahují infekční virus. 25% infekcí papilomu zhoubí a tvoří spinocelulární karcinom. Metastázy se mohou tvořit v plicích a lymfatických uzlinách, a pokud budou dále postupovat, mohou se vyvíjet v ledvinách a játrech.[2]
Rabbit Papilloma zobrazuje tropismus pro kožní epitel. Bradavice jsou tvořeny téměř homogenními vertikálními vláknitými vlákny. Jejich vnější zbarvení je typicky černé nebo šedavé a řezané části jsou obvykle bílé nebo růžově bílé s masově podobným středem. Tmavé zbarvení je způsobeno bohatým melaninovým pigmentem. Bradavice jsou tvořeny několika těsnými, rozvětvenými, nitkovitými procesy epidermy spojenými úzkými jádry tkáně. Tyto růstové struktury naznačují, že k růstu dochází současně v několika různých centrech, což způsobuje, že se okolní tkáň vyboulí z bočního tlaku růstu. Normální epitel náhle přechází do úzké zóny rychle zesilujících vrstev epitelu, která se skládá z rychle se množících buněk.[3]
Králíci znovu infikovaní virem vykazují určitou nebo úplnou imunitu a mohou přenášet virus na další divoké králíky a z divokých králíků na králíky domácí. Domácí kmen jej však nemůže přenést na jiného domácího králíka.[3]
Imunologicky virus papilomatózy nesouvisí s fibromem nebo myxomem u králíků.[3]
Viz také
- Oncovirus - virus rakoviny
Reference
- ^ "Historie taxonomie ICTV pro kappapapillomavirus 2". Mezinárodní výbor pro taxonomii virů. 2014. Citováno 7. května 2016.
- ^ A b Van Praag, Ester (2003). „Skutečně existují rohatí králíci? - papilomatóza“. MediRabbit.com.
- ^ A b C d Shope, Richard E .; Hurst, E. Weston (31. října 1933). „Infekční papilomatóza králíků s poznámkou o histopatologii“. The Journal of Experimental Medicine. 58 (5): 607–624. doi:10.1084 / jem.58.5.607. PMC 2132321. PMID 19870219.
- ^ A b C d E F G h i Kreider, JW; Bartlett, GL (1981). „Komplex Shope papilloma-karcinom králíků: modelový systém neoplastické progrese a spontánní regrese.“. V Klein, George; Weinhouse, Sidney (eds.). Pokroky ve výzkumu rakoviny. 25. Akademický tisk. 81–110. ISBN 9780120066353.
- ^ A b Giri, Isabelle; Danos, Olivier; Yaniv, Moshe (březen 1985). "Genomická struktura papilomaviru králíka divokého (Shope)". Sborník Národní akademie věd. 82 (6): 1580–84. doi:10.1073 / pnas.82.6.1580. PMC 397315. PMID 2984661.
- ^ A b C d Doorbar, John (březen 2005). "Životní cyklus papilomaviru". Journal of Clinical Virology. 32 (Suppl 1): S7–15. doi:10.1016 / j.jcv.2004.12.006. PMID 15753007.
- ^ Peh, WL; Brandsma, JL; Christensen, ND; Cladel, NM; Wu, X; Doorbar, J (únor 2004). „Virový protein E4 je nezbytný pro dokončení produktivního cyklu králičího papilomaviru králíka in vivo“. Journal of Virology. 78 (4): 2142–51. doi:10.1128 / JVI.78.4.2142-2151.2004. PMC 369506. PMID 14747580.
- ^ Noyes, Wilbur Fiske; Mellors, Robert C. (1. října 1957). „Fluorescenční detekce protilátek proti antigenům viru Shope papilloma u papilomů divokého a domácího králíka“. The Journal of Experimental Medicine. 106 (4): 555–62. doi:10.1084 / jem.106.4.555. PMC 2136805. PMID 13475613.