WikiDer > Parvoviridae

Parvoviridae

Parvoviridae
Электронная микрофотография парвовируса собак
Электронная микрофотография из собачий парвовирус
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Царство:Моноднавирия
Королевство:Shotokuvirae
Тип:Cossaviricota
Класс:Quintoviricetes
Порядок:Piccovirales
Семья:Parvoviridae
Рода

См. Текст

Parvoviridae это семейство небольших, прочных, генетически компактных ДНК вирусы, известные вместе как парвовирусы.[1][2] В настоящее время в семействе насчитывается более 100 видов, разделенных на 23 рода и три подсемейства.[3] Parvoviridae единственный таксон в отряде Quintoviricetes.

Парвовирус B19 был первым обнаруженным патогенным парвовирусом человека, который, как известно, вызывает детское экзантема называется "пятая болезнь" (инфекционная эритема), хотя это также связано с другими заболеваниями, включая артрит.

Парвовирусы могут инфицировать и вызывать болезнь во многих животные, от членистоногих, таких как насекомые и креветки, до иглокожих, таких как морская звездаи млекопитающим, включая человека. Поскольку большинству этих вирусов для репликации требуются активно делящиеся клетки, тип инфицированной ткани зависит от возраста животного. В желудочно-кишечный тракт и лимфатическая система может пострадать в любом возрасте, что приведет к рвоте, диарее и иммуносупрессия, но гипоплазия мозжечка наблюдается только у кошек, которые были инфицированы парвовирусом кошек (FPV) в утробе матери или в возрасте менее двух недель, и заболевание миокард наблюдается у щенков, инфицированных парвовирусом собак 2 (CPV2), в возрасте от трех до восьми недель.[4] Парвовирус собак вызывает ядовитый и заразная болезнь в собаки. У кошек парвовирус вызывает кошачья чума.

Парвовирус также может использоваться специально для членов одного из двух Parvoviridae подсемейства: Parvovirinae, которые заражают позвоночных-хозяев, и Densovirinae, которые инфицируют беспозвоночных-хозяев, чаще называют денсовирусами. В подсемействе Densovirinae Всего насчитывается 5 родов и 21 вид.[2][3]

Парвовирусы бывают линейными, несегментированными, одноцепочечными. ДНК-вирусы, со средним размером генома 5-6 килограмм пар оснований (КБП). Они классифицируются как вирусы группы II по классификации вирусов Балтимора. Парвовирусы - одни из самых маленьких вирусов (отсюда и название, от латинский парвус означает маленький) и 23–28 нм в диаметре.[5]

Структура

Парвовирусный белок оболочки homo60mer, протопарвовирус плотоядных 1

Вирусный капсид парвовируса состоит из 60 копий двух или более вариантов размера одного белок последовательность, называемая VP1, VP2 и т. д., которые образуют упругую структуру с T = 1 икосаэдр симметрия. Эти вирионы обычно устойчивы к разбавлению кислоты, базы, растворители и температуры до 50 ° C (122 ° F). У парвовирусов нет оболочки, поэтому они считаются «голыми» вирусами. Кроме того, форма вириона примерно сферическая, с выступами на поверхности и каньонами.[2]

Внутри капсида находится линейный однонитевой ДНК Размер генома составляет 4–6 т.п.н., поэтому небольшой геном парвовируса может кодировать только несколько белков. На 5 ’и 3’ концах этого генома есть короткие комплементарные последовательности примерно от 120 до 550 нуклеотиды которые образуют вторичные структуры в виде шпилек, например, инвертированные концевые повторы (ITR, которые представляют собой две идентичные вторичные структуры на концах) или уникальные последовательности на концах (две уникальные и разные вторичные структуры находятся на каждом конце ДНК) и необходимы для вирусной геном репликация Механизм, называемый репликацией "вращающейся шпилькой".[2]

Частицы парвовируса (вирионы) имеют прочный безоболочечный белковый капсид диаметром ~ 20–30 нм, который содержит единственную копию линейного однонитевого генома длиной ~ 5 т.п.н., который заканчивается небольшими несовершенными палиндромами, которые складываются в динамические теломеры шпильки.[2][6][7][8] Эти концевые шпильки являются отличительными чертами семейства, давая начало вирусным источникам репликации ДНК и опосредуя несколько этапов жизненного цикла вируса, включая амплификацию генома, упаковку и создание транскрипционных комплексов.[9][10] Однако они часто невосприимчивы к обнаружению с помощью стратегий амплификации ПЦР, поскольку имеют тенденцию индуцировать переключение цепи полимеразы.[11] Многие парвовирусы исключительно устойчивы к инактивации, оставаясь заразными в течение месяцев или лет после попадания в окружающую среду.[12][13]

Вирусы этого семейства имеют небольшие белковые вирионы, которые проявляют Т = 1 икосаэдрическая симметрия. Их капсидные оболочки собраны из 60 икосаэдрически упорядоченных копий последовательности одного ядра белка (VP), но некоторые из этих белков VP также имеют N-концевые удлинения, которые не видны в рентгеновских структурах.[6][7][8][9][10] Биохимические и серологические исследования показывают, что эти удлинения последовательно экспонируются на поверхности частиц во время созревания вируса и проникновения в клетки, где они вносят вклад в стабильность вириона и опосредуют определенные шаги в переносе клеток. Парвовирусы, по-видимому, уникальны тем, что кодируют активность фосфолипазы A2 (PLA2) широкого спектра, обычно на N-конце самой длинной (VP1) субпопуляции их капсидных белков, которая используется для передачи вириона через липидный бислой клеток-хозяев.[14][15]

Размер

Эти вирусы имеют небольшие геномы, кодирующие всего два гена, и должны полагаться на синтетический аппарат своей клетки-хозяина для своей собственной преимущественной репликации. Это означает, что многим парвовирусам требуется, чтобы клетки-хозяева вступили в S-фазу, прежде чем репликация вирусной ДНК может начаться, но они не кодируют какие-либо генные продукты, которые могут управлять этим переходом. Парвовирусы преодолевают эту проблему разными способами: вирусы многих родов просто ждут внутри клетки, чтобы она перешла в S-фазу под собственным контролем клеточного цикла, что означает, что они могут инфицировать только активно делящиеся популяции клеток.

Напротив, так называемые аденоассоциированные вирусы (AAV) из рода Депендопарвовирус должен подождать, пока клетка не будет коинфицирована вирусом-помощником ДНК, обычно аденовирусом или вирусом герпеса, который кодирует генные продукты, которые могут перевести клетку в S-фазу, позволяя инфекции AAV инициировать и побеждать вирус-помощник.[16]:137–146 Третья стратегия используется бокавирусом человека 1 (HBoV1) из рода Бокапарвовирус, который, по-видимому, вызывает специфический ответ на повреждение ДНК в своей клетке-хозяине, который в конечном итоге поддерживает амплификацию вирусной ДНК и производство вирусов-потомков. [17]

Геном

Вирусный геном имеет длину 4–6 килобаз и оканчивается несовершенно-палиндромными шпильками из ~ 120-500 нуклеотидов, которые демонстрируют специфичные для рода вторичные структуры и могут быть идентичными на двух концах генома (гомотеломерный) или могут различаться. по размеру, последовательности и предполагаемой вторичной структуре (гетеротеломерный). Гомотеломерные вирусы упаковывают нити ДНК обоих смыслов (в отдельные капсиды), тогда как гетеротеломерные вирусы обычно упаковывают преимущественно негативно-смысловую ДНК (обсуждается в ссылках 6 и 7). Все парвовирусы кодируют два основных генных комплекса: неструктурный (или rep) ген, кодирующий белок инициатора репликации (называемый NS1 или Rep), и ген VP (или cap), который кодирует вложенный набор размером ~ 2-6. варианты, происходящие от С-конца единственной последовательности белка VP. Члены Parvovirinae также кодируют несколько (1–4) небольших специфичных для рода вспомогательных белков, которые по-разному распределены по геному, демонстрируют небольшую гомологию последовательностей друг с другом и, по-видимому, выполняют множество различных функций в каждом роде (ссылки 3-7). Вирусы в большинстве родов являются моносмысловыми, что означает, что оба вирусных гена транскрибируются в одном направлении из открытых рамок считывания в одной (положительно-смысловой) цепи ДНК, но являются членами одного рода гомотеломерных вирусов беспозвоночных (род Амбиденсовирус) демонстрируют амбисенсную организацию, при этом белки NS и капсида транскрибируются в противоположных направлениях от 5’-концов двух комплементарных цепей ДНК (см. ссылку 1 и [18]).

Основной неструктурный белок, NS1, представляет собой сайт-специфичную эндонуклеазу, принадлежащую к суперсемейству белков HuH,[19] а также несет геликазный домен AAA + SF3.[20] NS1 инициирует и управляет механизмом репликации «вращающейся шпильки» (RHR) вируса, который является линейной адаптацией более распространенной стратегии репликации «катящегося круга», используемой многими небольшими кольцевыми прокариотическими и вирусными репликонами. RHR представляет собой однонаправленный механизм, который смещает одиночную непрерывную цепь ДНК, которая быстро сворачивается и повторно сворачивается, образуя серию конкатемерных промежуточных продуктов дуплексной репликации. Геномы единичной длины затем вырезаются из этих промежуточных продуктов эндонуклеазой NS1 (см. Ссылки 5 и 6) и упаковываются с 3’-на-5 ’в предварительно сформированные пустые капсиды, управляемые геликазной активностью SF3 NS1 / Rep.[21]

Жизненный цикл

Резюме

Репликация вируса является ядерной. Проникновение в клетку-хозяин достигается за счет прикрепления к рецепторам хозяина, которые опосредуют интернализацию через эндоцитоз. Капсиды являются метастабильными, претерпевая серию структурных сдвигов во время входа в клетку, которые последовательно выставляют пептиды, несущие активность PLA2 и сигналы трафика. Эти сигналы в конечном итоге опосредуют доставку интактного вириона в ядро ​​клетки, где снятие оболочки генома позволяет установить комплексы репликации и транскрипции вирусной ДНК, которые в основном зависят от синтетического аппарата их клетки-хозяина.[6][7][8][9][10][14][15] Репликация следует за механизмом однонаправленного смещения цепи, описанным выше. Упакованные вирусы из вирусов не менее двух родов (Протопарвовирус и Бокапарвовирус) имеют механизмы, которые позволяют вывести зрелые вирионы из жизнеспособных клеток-хозяев до клеточного лизиса, но представители большинства других родов высвобождаются в окружающую среду только после гибели и лизиса инфицированной клетки. Естественные животные-хозяева парвовирусов включают широкий спектр позвоночных, членистоногих (насекомые и некоторые ракообразные) и иглокожих (морские звезды). Для вирусов в Parvovirinae Пути передачи обычно фекально-оральный или респираторный.[22]

Шаги жизненного цикла

Вложение и запись

Вирион прикрепляется к рецепторам на поверхности потенциальной клетки-хозяина. В случае вируса B19 клетка-хозяин является предшественником эритроцитов, а один из рецепторов - антиген группы крови P. Вирион проникает в клетку путем эндоцитоза и высвобождается из эндосомы в цитоплазму, где он связывается с микротрубочками и транспортируется в ядерную пору. При диаметре 18–26 нм вирион парвовируса достаточно мал, чтобы пройти через ядерную пору, в отличие от нуклеокапсида герпесвируса, хотя есть свидетельства того, что вирион должен претерпеть некоторые структурные изменения, прежде чем он сможет транспортироваться в ядро. Сигналы ядерной локализации были обнаружены в капсидных белках некоторых парвовирусов.[16]:141

Одноцепочечная ДНК в двухцепочечную ДНК

В ядре геном одноцепочечного вируса преобразуется в дцДНК с помощью ДНК-полимеразы клетки. Концы генома являются двухцепочечными в результате спаривания оснований, а на 3'-конце концевые нуклеотиды действуют как праймер, с которым связывается полимераза.[16]:141

Транскрипция и перевод

РНК-полимераза II клетки транскрибирует гены вируса, и факторы транскрипции клетки играют ключевую роль. Первичный транскрипт (транскрипты) подвергаются различным событиям сплайсинга с образованием мРНК нескольких классов размеров. Более крупные мРНК кодируют неструктурные белки, а более мелкие мРНК кодируют структурные белки. Неструктурные белки фосфорилируются и играют роль в контроле экспрессии генов и репликации ДНК.[16]:142

Репликация ДНК

После преобразования генома оцДНК в дцДНК, ДНК реплицируется с помощью механизма, называемого репликацией с вращающейся шпилькой. Это ведущий механизм цепи, который является адаптацией репликации по принципу катящегося круга, и отличает парвовирусы от вирусов дцДНК, которые реплицируют свои геномы за счет синтеза ведущей и отстающей цепи. Прокапсиды состоят из структурных белков, и каждый из них заполнен копией вирусного генома, либо (+) ДНК, либо (-) ДНК, в зависимости от ситуации. Функция геликазы одного из неструктурных белков служит двигателем для упаковки смещенных однонитевых цепей в капсид.[16]:142–3

Таксономия

Группа: ssDNA

Семья делится на три подсемейства: Parvovirinae, поражающие позвоночных, Densovirinae, которые поражают беспозвоночных, и Hamaparvovirinae. Каждое подсемейство разделено на несколько родов.[3]

Подсемейство Densovirinae; роды:

Подсемейство Hamaparvovirinae; роды:

Подсемейство Parvovirinae:

На сегодняшний день очень мало вирусов из Densovirinae были изучены и секвенированы, поэтому таксономия может плохо отражать истинное разнообразие этого подсемейства. В настоящее время представители рода Амбиденсовирус, Brevidensovirus и Итероденсовирус обычно заражают насекомых, в то время как гепан- и пенстилденовирусы заражают десятиногих креветок. Однако недавно были выделены два вируса, которые филогенетически разделяются с представителями рода Амбиденсовирус но заразить не насекомых-хозяев. Один из них, cherax quadricarinatus densovirus (CqDV), как было показано, заражает и убивает пресноводных раков. Cherax quadricarinatus, подтип Ракообразные,[23] в то время как другой, называемый денсовирусом, связанным с морскими звездами (SSaDV), как было показано, реплицируется и убивает морских звезд и, возможно, некоторых других представителей типа Иглокожие.[24]

Примеры

Парвовирусы, заражающие позвоночных-хозяев, составляют подсемейство Parvovirinae, в то время как те, которые поражают беспозвоночных (в настоящее время известно, что они заражают только насекомых, ракообразных и иглокожих), составляют подсемейство Densovirinae. До 2014 года название парвовирус также применялось к роду внутри подсемейства. Parvovirinae, но это название рода было изменено на Протопарвовирус чтобы избежать путаницы между таксономическими уровнями.[25][26]

Многие виды млекопитающих переносят инфекцию множественными парвовирусами. Парвовирусы, как правило, определяют виды животных, которые они заразят, но это несколько гибкая характеристика. Таким образом, все изоляты собачий парвовирус влиять собаки, волки, и лисы, но только некоторые из них заразят кошки.

Вирусы, поражающие людей

Люди могут быть заражены вирусами пяти из восьми родов подсемейства. Parvovirinae: i) Бокапарвовирус (бокавирус человека 1–4, HboV1–4), ii) Депендопарвовирус (аденоассоциированный вирус 1–5, AAV1–5), iii) Эритропарвовирус (парвовирус B19, B19V), iv) Протопарвовирус (буфавирус 1-3, BuV1-3; кутавирус, CuV) и v) Тетрапарвовирус (парвовирус человека 4 G1–3, PARV4 G1–3). По состоянию на 2018 год в остальных трех признанных родах не было известных человеческих вирусов: vi) Амдопарвовирус (например, вирус алеутской норки), vii) Авепарвовирус (например, куриный парвовирус) и viii) Копипарвовирус (например, парвовирус крупного рогатого скота 2).[2]

Депендопарвовирусы

Депендопарвовирусы, ранее известные как зависимые вирусы, требуют для репликации вспомогательных вирусов (например, аденовирусов или герпесвирусов).[27] Они являются отличными векторами для экспериментальной или клинической трансдукции генов и в настоящее время используются пациентами для терапевтического лечения определенных генетических заболеваний. Самым большим преимуществом таких приложений является то, что они не вызывают каких-либо заболеваний.

Автономные парвовирусы

В отличие от зависимого парвовируса, автономные парвовирусы не требуют вспомогательного вируса. Автономный геном парвовируса представляет собой линейную оцДНК с концевыми палиндромами, и несколько вирусов имеют разные типы палиндромов на каждом конце, которые, как известно, по большей части упаковывают отрицательную смысловую цепь ДНК. Известно, что большинство автономных парвовирусов кодируют только два структурных белка NS. Подобно РНК-вирусам, автономные парвовирусы очень эффективны, когда клетки находятся в S-фазе.

Автономная репликация парвовируса происходит через шпильки, образованные палиндромом на 3'-конце вирусного генома. Это действует как праймер для синтеза комплементарных цепей. Удлиняющиеся нити затем становятся ковалентно связанными со шпильками на 5'-конце матрицы, чтобы создать линейную дуплексную модель, которая имеет ковалентные поперечные связи на концах шпильками ДНК. Правый конец шпильки надрезается NS1 на новой пряди. Геномная оцДНК создается и упаковывается, когда капсид доступен. RF-структуры создают оцДНК, но они не являются линейными дуплексными мономерами. Эти структуры Rf потенциально представляют собой комплексы NS1 / ДНК, которые связаны со структурой капсида.

Автономные парвовирусы имеют уникальную схему транскрипции. Известно, что некоторые из них используют промоторы в областях 4 и 38 карты для создания вариабельных транскриптов вместе с сигналами полиаденилирования на правом конце генома. Маленькие интроны существуют между позициями карты 444 и 46, а большие интроны существуют между позициями карты 10 и 39. Все мессенджеры в MVM имеют небольшие сплайсированные интроны, в то время как альтернативные доноры сплайсинга и акцепторные сайты также могут использоваться. Во время репликации генома происходит считывание внутреннего поли S сайта, и большой транскрипт транслируется в белок капсида.

Синтез белка зависит от транскрипции. Самыми ранними транскриптами в ходе инфекции были транскрипты белка NS, и теперь они способны регулировать экспрессию генов. NS1 и NS2 фосфорилируются после трансляции, а NS1, как известно, димеризуется до ядерной локализации. Было обнаружено, что NS2 оказывает сильное влияние на рост вируса в зависимости от хозяина.

Неклассифицированные вирусы

Поскольку базы данных содержат огромное количество последовательностей, которые могут считаться парвовирусными по происхождению, но не являются настоящими вирусами, Parvoviridae Исследовательская группа ссылается на следующие критерии (ссылки 1 и 13), которые должны быть установлены, прежде чем новая вирусная последовательность может быть рассмотрена для распознавания в семействе: «Для того, чтобы агент был классифицирован в семействе. Parvoviridae, он должен быть признан подлинным парвовирусом на основании того, что он был изолирован и секвенирован, или, в противном случае, на основании того, что он был секвенирован в тканях, секрециях или выделениях однозначного происхождения хозяина, что подтверждается доказательствами его распространения в несколько отдельных хостов в структуре, совместимой с распространением инфекции. Последовательность должна быть цельной, содержать все кодирующие области неструктурных (NS) и вирусных частиц (VP) и соответствовать ограничениям по размеру и шаблонам мотивов, типичным для этого семейства ».

Это означает, что частичные кодирующие последовательности или последовательности от одного животного-хозяина без свидетельств воздействия вируса на остальную популяцию не будут считаться достаточно подтвержденными. Образцы фекалий особенно проблематичны, потому что они могут быть получены из пищи и поэтому не имеют однозначного животного-хозяина. Точно так же образцы водных животных, которые также присутствуют в окружающей среде, трудно приписать, пока не будет продемонстрировано, что они напрямую заражают других представителей предполагаемого вида-хозяина. Несмотря на эти предостережения, каждый год выявляется много новых вирусов, которые, вероятно, заслуживают признания , так что опубликованная таксономия всегда отстает от исследований в этой области.

Например, парвовирус-кандидат недавно был выделен путем секвенирования гистоцитарного саркома в медленном лори (Nycticebus coucang).[28] Связь между вирусом и саркомой не была ясна.

Дополнительные роды

Возможные новые роды, предложенные в литературе, включают: Чаппарвовирус,[29] но предполагается, что эти вирусы-кандидаты будут иметь структурно отличные капсиды. В настоящее время неясно, ограничен ли их диапазон хозяев позвоночными животными, что могло бы сделать их кандидатами для включения в подсемейство. Parvovirinae, или если они также заражают беспозвоночных хозяев. Рассмотрение таксона требует дальнейшего изучения и, в конечном итоге, решения ICTV.

Болезни

Ребенок с пятой болезнью
Микрофотография показывая инфицированные парвовирусом ядерные (плод) красные кровяные клетки. H&E пятно.

Человек

Смотрите также: Парвовирус B19 и Парвовирус собак

Парвовирус B19 что приводит к пятая болезнь у человека является представителем вида Эритропарвовирус приматов 1 в роду Эритропарвовирус. Он заражает предшественников красных кровяных телец и был первым парвовирусом, вызывающим заболевания человека.[30] Некоторые инфекции не вызывают видимых инфекций, а некоторые проявляются с видимыми эффектами, например: пятая болезнь (инфекционная эритема), из-за которой у детей может выглядеть "пощечина".

Парвовирус собак является членом вида Протопарвовирус плотоядных 1 в роду Протопарвовирус. Это вызывает особенно смертельное заболевание среди молодых щенки, около 80% смертельным исходом, вызывая желудочно-кишечный тракт повреждение и обезвоживание, а также кардиальный синдром у очень молодых животных. Он передается при контакте с фекалиями инфицированной собаки. Симптомы включают летаргию, сильную диарею, лихорадку, рвоту, потерю аппетита и обезвоживание.[31]

Минутный вирус мышей, член вида Протопарвовирус грызунов 1, не вызывает симптомов, но может загрязнять иммунология эксперименты в биологических исследовательских лабораториях.

Парвовирус свиней, член вида Протопарвовирус копытных 1, вызывает репродуктивное заболевание у свинья известный как СМИДИ, что означает мертворождение, мумификация, эмбриональная смертьи бесплодие.

Как собачий парвовирус, панлейкопения кошек, теперь более известный как парвовирус кошек, также является представителем вида Протопарвовирус плотоядных 1 в роду Протопарвовирус. Этот вирус часто встречается у котят и вызывает жар, низкий лейкоцит счет, понос и смерть. Заражение плода кошки и котят в возрасте до двух недель вызывает гипоплазию мозжечка.

Вирус энтерита норки, также член вида Протопарвовирус плотоядных 1, по действию похож на парвовирус кошек, за исключением того, что он не вызывает гипоплазию мозжечка. Другая причина парвовируса алеутская болезнь в норка и другие куньих, характеризуются лимфаденопатия, спленомегалия, гломерулонефрит, анемия, и смерть.

Собаки и кошки

Основные статьи: Парвовирус собак и Панлейкопения кошек

Парвовирус собак - это мутантный штамм парвовируса кошек.[32][33][34] Чтобы изменить вид инфекции, вирусу необходима очень специфическая мутация. Мутация затрагивает капсидные белки парвовируса кошек, что дает ему способность заражать собак.[35] Обе формы вируса очень похожи, поэтому после мутации парвовирус собак по-прежнему может заражать кошек. У парвовируса собак есть компромисс, заключающийся в том, что он приобретает способность инфицировать клетки собак, становясь при этом менее эффективным при заражении клеток кошек. И парвовирус кошек, и парвовирус собак связываются с рецепторами трансферрина и инфицируют их, но оба имеют разные последовательности в клетках и животных. Заражение как парвовирусом кошек, так и парвовирусом собак происходит относительно быстро, но из-за постоянной мутации парвовируса собак время заражения парвовирусом собак медленнее, чем парвовирусом кошек.[36] Исследования других штаммов мутировавшего парвовируса собак показали, что изменения вирусного капсида только одним белком могут быть фатальными для вируса. Было отмечено, что вредные мутации приводят к неспособности связываться с рецепторами трансферрина, связываться с невосприимчивыми частями клеточной мембраны и идентификации вируса клетками антител хозяина.[37]

Собак, кошек и свиней можно вакцинированный против парвовируса. Это обычная вакцина для домашних собак и кошек, которую обычно вводят в молодом возрасте. Вакцина для собак, защищающая от парвовируса, - это DHPP, а кошачья вакцина FPV.

Репликация как переносчик болезни

Чтобы войти клетки-хозяева, парвовирусы обычно связываются с сиаловая кислота- несет рецептор на поверхности клетки и проникновение в цитоплазму опосредуется фосфолипаза А2 активность, переносимая аминоконцевым пептидом капсида VP1 полипептид.[2] Попав в цитоплазму, неповрежденный вирус перемещается в ядро ​​перед снятием оболочки. Транскрипция начинается только тогда, когда клетка-хозяин входит S-фаза под собственным контролем клеточного цикла, когда репликационный аппарат клетки преобразует входящую одиночную цепь в дуплексную матрицу транскрипции, позволяя синтезировать мРНК кодирующие неструктурные белки NS1 и NS2. МРНК транспортируются из ядра в цитоплазма, где хозяин рибосомы перевести их в вирусные белки. Репликация вирусной ДНК происходит через серию мономерных и конкатемерных дуплексных промежуточных звеньев с помощью механизма однонаправленного замещения цепи, который опосредуется компонентами хозяина. вилка репликации, которому помогает и управляет вирусным полипептидом NS1. NS1 также трансактивирует внутренний промотор транскрипции, который управляет синтезом структурных полипептидов VP. Как только собранные капсиды доступны, репликация переходит от синтеза дуплексной ДНК к смещению одиночных цепей потомства, которые обычно имеют отрицательный смысл и упакованы в направлении 3'-к-5 'в сформированные частицы внутри ядра. Зрелые вирионы могут высвобождаться из инфицированных клеток до лизиса клеток, что способствует быстрой передаче вируса, но если это не удается, то вирус высвобождается при лизисе клеток.[2]

В отличие от большинства других ДНК-вирусов, парвовирусы не могут активировать синтез ДНК в клетках-хозяевах. Таким образом, для вирусных репликация Чтобы иметь место, инфицированные клетки, как правило, должны быть неактивными (т.е. должны быть активно митотическими). Их неспособность заставить клетки-хозяева перейти в S-фазу означает, что парвовирусы не являются опухолевыми. Действительно, они обычно являются онколитическими, демонстрируя сильную тенденцию к репликации, преимущественно в клетках с трансформированными фенотипами.[2]

Управление и терапия

В настоящее время не существует вакцины для предотвращения заражения всеми парвовирусами, но недавно было предложено, чтобы капсидные белки вируса, которые являются неинфекционными молекулами, действовали как антигены для улучшения вакцин. Для вакцины для свиней инактивированная живая, моновалентная комбинированная, большинство из них содержат старый PPV -1 штамм для защиты уже положительных свиноматок. Вакцинируйте через 6 месяцев, один или два раза перед вязкой и повторяйте ежегодно.

Противовирусные препараты и лечение на основе человеческого иммуноглобулина обычно используются для облегчения симптомов. Использование иммуноглобулинов - логичное решение для лечения в качестве нейтрализующих антител, потому что большинство взрослых подвергались опасности со стороны парвовирусов, особенно вируса B19.[38]

Использование клеток HeLa в тестировании на парвовирус

Проверяя, как парвовирус кошек и парвовирус собак инфицируют клетки и какие пути используются, ученые использовали клетки кошек, клетки мышей, гибридные клетки кошек и мышей, клетки норки, клетки собак, клетки человека и Клетки HeLa.[32] И кошачий парвовирус, и собачий парвовирус проникают в своих хозяев, проходят определенными путями и инфицируют определенные части клеток, прежде чем заразить основные органы. Парвовирусы - это специфические вирусы, которые частично характеризуются рецепторами, которые они атакуют.[33] Тестирование показало, что парвовирус заражает плотоядный животные через ротоглоточный путь. Парвовирус инфицирует клетки ротоглотки, связываясь с рецепторы трансферрина, а гликопротеин, на плазматическая мембрана.[34][35] Плазмида парвовируса хранится в небольшом корпусе без оболочки. капсид.[34][36] После инфицирования ротоглоточных клеток вирус распространяется и делится. лимфатические клетки и продолжает работать в Костный мозг и распространяются на органы-мишени через кровь.

Тестирование клеток HeLa и клеток человека на воздействие как парвовируса кошек, так и парвовируса собак привело к инфицированию клеток рецепторами трансферрина человека.[32] Когда антитела и образцы парвовируса были добавлены одновременно к клеткам человека и клеткам HeLa, инфекции не было обнаружено; как человеческие клетки, так и клетки HeLa имеют рецепторы трансферрина, но не было обнаружено никаких доказательств заражения людей парвовирусом.

Некоторые хромосомы в клетках более восприимчивы к парвовирусу, чем другие. При тестировании парвовируса кошек на клетках кошек и гибридных клетках кошачьих мышей были обнаружены культуры с клетками, имеющими самые высокие концентрации C2. хромосома оказались наиболее инфицированными клетками.[32] Незначительный мутации участков связывания замедляют или полностью останавливают инфекцию данного парвовируса, в то время как клетки, в которых отсутствуют рецепторы в естественных условиях, или мутанты, лишенные их, не могут быть мутированы.[35] И парвовирус кошек, и парвовирус собак экспрессируют пластичность во время клеточной инфекции.[36][37] Хотя рецепторы трансферрина могут быть ограничены на поверхности клеток, парвовирус найдет доступные рецепторы трансферрина и будет использовать различные пути для проникновения в клетку. В отличие от пластичности инфекции плазматической мембраны, все штаммы парвовируса показывают родственные пути к ядру клетки.

Этимология

Вирусы семейства Parvoviridae взять их имя от латинский парвум, что означает «маленький» или «крошечный». Подсемейство Densovirinae получил свое название от латинский denso, что означает толстый или компактный.[39]

История

Возможно, из-за их чрезвычайно малого размера первые парвовирусы не были обнаружены до конца 1950-х годов.[40] Парвовирус B19, первый известный парвовирус, вызывающий заболевание у людей, был обнаружен в Лондоне австралийским вирусологом. Ивонн Коссарт в 1974 году. Коссарт и ее группа были сосредоточены на гепатите B и обрабатывали образцы крови, когда обнаружили ряд «ложноположительных результатов», позже идентифицированных как парвовирус B19. Вирус назван в честь кода пациента одного из образцов банка крови, участвовавших в открытии.[41]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Котмор, Сан-Франциско; Agbandje-McKenna, M; Канути, М; Chiorini, JA; Эйс-Хубингер, А; Хьюз, Дж; Mietzsch, M; Modha, S; Ольястро, М; Пензес, JJ; Пинтель, диджей; Цю, Дж; Содерлунд-Венермо, М; Tattersall, P; Tijssen, P; и Консорциум отчетов ICTV (2019). "Профиль таксономии вирусов ICTV: Parvoviridae". Журнал общей вирусологии. 100 (3): 367–368. Дои:10.1099 / jgv.0.001212. ЧВК 6537627. PMID 30672729.
  2. ^ а б c d е ж г час я "10-й отчет ICTV (2018 г.) Parvoviridae".
  3. ^ а б c «Таксономия вирусов: выпуск 2019 г.». talk.ictvonline.org. Международный комитет по таксономии вирусов. Получено 8 мая 2020.
  4. ^ Феннер Ф.Дж., Гиббс Е.П., Мерфи Ф.А., Ротт Р., Стаддерт М.Дж., Белый Д.О. (1993). Ветеринарная вирусология (2-е изд.). Академическая пресса. ISBN 978-0-12-253056-2.
  5. ^ Леппард К., Диммок Н., Истон А. (2007). Введение в современную вирусологию. Блэквелл. п. 450. ISBN 978-1-4051-3645-7.
  6. ^ а б c Бернс KI, Пэрриш CR. 2013. Parvoviridae. В области вирусологии, под ред. Д.М. Книп, П. Хоули. Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. 6-е изд
  7. ^ а б c Гальдер, S; Ng, R; Агбандже-Маккенна, М. (2012). «Парвовирусы: структура и заражение». Будущий Вирол. 7 (3): 253–7. Дои:10.2217 / fvl.12.12.
  8. ^ а б c Agbandje-McKenna, M; Кляйншмидт, Дж (2011). Структура капсида AAV и клеточные взаимодействия. Методы Мол. Биол. Методы молекулярной биологии. 807. С. 47–92. Дои:10.1007/978-1-61779-370-7_3. ISBN 978-1-61779-369-1. PMID 22034026.
  9. ^ а б c Котмор, Сан-Франциско; Таттерсолл, П. (2013). «Разнообразие парвовирусов и ответы на повреждения ДНК». Холодная весна Харб. Перспектива. Биол. 5 (2): a01298. Дои:10.1101 / cshperspect.a012989. ЧВК 3552509. PMID 23293137.
  10. ^ а б c Cotmore, S.F .; Таттерсолл, П. (2014). «Парвовирусы: маленький - не значит простой». Ежегодный обзор вирусологии. 1 (1): 517–537. Дои:10.1146 / annurev-virology-031413-085444. PMID 26958732.
  11. ^ Хуанг, Q; Дэн, X; Ян, З; Cheng, F; Луо, Y; Шен, Вт; Лей-Баттерс, округ Колумбия; Чен, AY; Ли, У; Тан, L; Söderlund-Venermo, M; Энгельгардт, JF; Цю, Дж (2012). «Создание системы обратной генетики для изучения бокавируса человека в эпителии дыхательных путей человека». PLOS Pathog. 8 (8): e1002899. Дои:10.1371 / journal.ppat.1002899. ЧВК 3431310. PMID 22956907.
  12. ^ Мерилуото, М; Hedman, L; Таннер, L; Симелл, В; Мякинен, М; и другие. (2012). «Ассоциация инфицирования бокавирусом человека 1 с респираторным заболеванием в последующем исследовании в детстве, Финляндия». Emerg. Заразить. Дис. 18 (2): 264–71. Дои:10.3201 / eid1802.111293. ЧВК 3310460. PMID 22305021.
  13. ^ Truyen, U; Пэрриш, CR (2013). «Вирус панлейкопении кошек: его интересная эволюция и современные проблемы иммунопрофилактики против серьезного патогена». Вет. Микробиол. 165 (1–2): 29–32. Дои:10.1016 / j.vetmic.2013.02.005. PMID 23561891.
  14. ^ а б Zádori, Z; Szelei, J; Lacoste, M.C .; Ли, У; и другие. (2001). «Вирусная фосфолипаза А2 (PLA2) необходима для инфекционности парвовируса». Dev. Ячейка. 1 (2): 291–302. Дои:10.1016 / с1534-5807 (01) 00031-4. PMID 11702787.
  15. ^ а б Фарр, Джорджия; Чжан, LG; Таттерсолл, П. (2005). «Парвовирусные вирионы задействуют липолитический фермент, связанный с капсидом, чтобы разрушить эндосомную мембрану во время проникновения в клетку». Proc. Natl. Акад. Sci. Соединенные Штаты Америки. 102 (47): 17148–53. Bibcode:2005PNAS..10217148F. Дои:10.1073 / pnas.0508477102. ЧВК 1288001. PMID 16284249.
  16. ^ а б c d е Картер Дж., Сондерс В. (2007). Вирусология: принципы и применение. Вайли. ISBN 978-0-470-02386-0.
  17. ^ Дэн X, Ян З., Ченг Ф, Энгельгардт Дж. Ф., Цю Дж. (2016). «Репликация автономного парвовируса человека в неделящемся эпителии дыхательных путей человека обеспечивается путями повреждения и восстановления ДНК». Патогены PLOS. 12 (1): e1005399. Дои:10.1371 / journal.ppat.1005399. ЧВК 4713420. PMID 26765330.
  18. ^ Котмор, Сан-Франциско; Agbandje-McKenna, M; Chiorini, JA; Муха, ДВ; Пинтель, диджей; Цю, Дж; Содерлунд-Венермо, М; Tattersall, P; Tijssen, P; Gatherer, D; Дэвисон, AJ (2014). «Семейство Parvoviridae». Arch. Вирол. 159 (5): 1239–1247. Дои:10.1007 / s00705-013-1914-1. ЧВК 4013247. PMID 24212889.
  19. ^ Hickman, AB; Роннинг, ДР; Perez, ZN; Котин РМ; Дида, Ф (2004). «Нуклеазный домен репликации аденоассоциированного вируса координирует начало репликации с использованием двух различных интерфейсов распознавания ДНК». Мол. Ячейка. 13 (3): 403–14. Дои:10.1016 / с1097-2765 (04) 00023-1. PMID 14967147.
  20. ^ Джеймс, JA; Аггарвал, AK; Linden, RM; Эскаланте, CR (2004). «Структура комплекса Rep40-ADP аденоассоциированного вируса типа 2: понимание нуклеотидного распознавания и катализа геликазами надсемейства 3». Proc. Natl. Акад. Sci. Соединенные Штаты Америки. 101 (34): 12455–60. Bibcode:2004PNAS..10112455J. Дои:10.1073 / pnas.0403454101. ЧВК 515083. PMID 15310852.
  21. ^ King, JA; Dubielzig, R; Гримм, Д.; Кляйншмидт, Дж. А. (2001). «Опосредованная ДНК-геликазой упаковка геномов аденоассоциированного вируса типа 2 в предварительно сформированные капсиды». EMBO J. 20 (12): 3282–91. Дои:10.1093 / emboj / 20.12.3282. ЧВК 150213. PMID 11406604.
  22. ^ «Вирусная зона». ExPASy. Получено 15 июн 2015.
  23. ^ Bochow, S; Кондон, К; Эллиман, Дж; Оуэнс, L (2015). «Первый полный геном амбиденсовируса; Cherax quadricarinatus densovirus, из пресноводных раков Cherax quadricarinatus». Морская геномика. 24: 305–312. Дои:10.1016 / j.margen.2015.07.009. PMID 26268797.
  24. ^ Хьюсон, я; Кнопка, JB; Гуденкауф, БМ; Шахтер, Б; Ньютон, AL; Gaydos, JK; Винн, Дж; Groves, CL; Hendler, G; Мюррей, М. Фрадкин, С; Брейтбарт, М.; Fahsbender, E; Лафферти, К.Д .; Килпатрик, AM; Майнер, CM; Раймонди, П; Lahner, L; Фридман, CS; Дэниелс, S; Хаулена, М; Марлиав, Дж; Бердж, Калифорния; Eisenlord, ME; Харвелл, CD (2014). «Дензовирус, связанный с болезнью морских звезд и массовой смертностью». Proc Natl Acad Sci U S A. 111 (48): 17278–83. Bibcode:2014PNAS..11117278H. Дои:10.1073 / pnas.1416625111. ЧВК 4260605. PMID 25404293.
  25. ^ Котмор С.Ф., Агбандже-Маккенна М., Чиорини Дж. А., Муха Д. В., Пинтель Д. Д., Цю Дж., Содерлунд-Венермо М., Таттерсолл П., Тейссен П., Гатерер Д., Дэвисон А. Дж. (2014). «Семейство Parvoviridae». Arch. Вирол. 159 (5): 1239–47. Дои:10.1007 / s00705-013-1914-1. ЧВК 4013247. PMID 24212889.
  26. ^ "2013.001a-aaaV.A.v4.Parvoviridae.pdf". Получено 20 февраля 2016.
  27. ^ "10-й отчет ICTV (2018 г.)Депендопарвовирус".
  28. ^ Канути, М; Уильямс, резюме; Гади, SR; Джеббинк, MF; Ауд Маннинк, BB; Джазаери Фарсани, SM; Каллен, JM; ван дер Хук, L (2014). «Стойкая виремия, вызванная новым парвовирусом у медленного лори (Nycticebus coucang) с диффузной гистиоцитарной саркомой». Передний микробиол. 5: 655. Дои:10.3389 / fmicb.2014.00655. ЧВК 4249460. PMID 25520709.
  29. ^ «10-й отчет ICTV (2018)».
  30. ^ "10-й отчет ICTV (2018 г.)Эритропарвовирус".
  31. ^ "10-й отчет ICTV (2018 г.)Протопарвовирус".
  32. ^ а б c d Паркер Дж. С., Мерфи В. Дж., Ван Д., О'Брайен С. Дж., Пэрриш С. Р. (2001). «Парвовирусы собак и кошек могут использовать рецепторы трансферрина человека или кошки для связывания, проникновения и инфицирования клеток». Журнал вирусологии. 75 (8): 3896–3902. Дои:10.1128 / JVI.75.8.3896-3902.2001. ЧВК 114880. PMID 11264378.
  33. ^ а б Росс С.Р., Скофилд Дж.Дж., Фарр С.Дж., Букан М. (2002). «Рецептор трансферрина мыши 1 является рецептором проникновения в клетки вируса опухоли молочной железы мыши». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 99 (19): 12386–90. Bibcode:2002PNAS ... 9912386R. Дои:10.1073 / пнас.192360099. ЧВК 129454. PMID 12218182.
  34. ^ а б c Hueffer K, Parker JS, Weichert WS, Geisel RE, Sgro JY, Parrish CR (2003). «Смещение естественного диапазона хозяев и последующая эволюция парвовируса собак были результатом вирус-специфического связывания с рецептором трансферрина собаки». Журнал вирусологии. 77 (3): 1718–26. Дои:10.1128 / jvi.77.3.1718-1726.2003. ЧВК 140992. PMID 12525605.
  35. ^ а б c Гудман LB, Lyi SM, Джонсон NC, Cifuente JO, Hafenstein SL, Parrish CR (2010). «Сайт связывания на рецепторе трансферрина для капсида парвовируса и влияние измененного сродства на поглощение клетками и инфицирование». Журнал вирусологии. 84 (10): 4969–78. Дои:10.1128 / jvi.02623-09. ЧВК 2863798. PMID 20200243.
  36. ^ а б c Харбисон CE, Lyi SM, Weichert WS, Parrish CR (2009). «Ранние этапы инфицирования клеток парвовирусами: специфические для хозяина различия в связывании клеточных рецепторов, но сходный эндосомный перенос». Журнал вирусологии. 83 (20): 10504–14. Дои:10.1128 / jvi.00295-09. ЧВК 2753109. PMID 19656887.
  37. ^ а б Нельсон С.Д., Минккинен Э., Бергквист М., Хельцер К., Фишер М., Ботнер Б., Пэрриш С.Р. (2008). «Обнаружение небольших изменений и дополнительных пептидов в структуре капсида парвовируса собак». Журнал вирусологии. 82 (21): 10397–407. Дои:10.1128 / jvi.00972-08. ЧВК 2573191. PMID 18701590.
  38. ^ Белый Д.О., Феннер Ф (1994). «17 Parvoviridae: Parvovirus B19». Медицинская вирусология (4-е изд.). Академическая пресса. С. 288–291. ISBN 978-0-12-746642-2.
  39. ^ Фонсека, Эдуардо К.У.Н. (Январь 2018). «Этимология: парвовирус». Emerg Infect Dis. 24 (2): 293. Дои:10.3201 / eid2402.ET2402. ЧВК 5782889. цитирует общедоступный текст из CDC, продукт правительства США.
  40. ^ Килхэм Л., Оливье Л.Дж. (1959). «Скрытый вирус крыс, выделенный в культуре ткани». Вирусология. 7 (4): 428–437. Дои:10.1016/0042-6822(59)90071-6. PMID 13669314.
  41. ^ Heegaard ED, Brown KE (2002). «Парвовирус человека B19». Clin Microbiol Rev. 15 (3): 485–505. Дои:10.1128 / cmr.15.3.485-505.2002. ЧВК 118081. PMID 12097253.


дальнейшее чтение

внешние ссылки