Pestiwirus

virions of "Pestivirus" sp.
Pestivirus
Wiriony Pestivirus sp.
Klasyfikacja wirusów
(nierankingowe): Wirus
królestwo : Rybowiria
Królestwo: Orthornawirusy
Gromada: Kitrinoviricota
Klasa: Flasuviricetes
Zamówienie: amarillowirusy
Rodzina: Flaviviridae
Rodzaj: Pestiwirus
Gatunek
  • pestiwirus A
  • pestiwirus B
  • pestiwirus C
  • pestiwirus D
  • pestiwirus E
  • pestiwirus F
  • pestiwirus G
  • Pestiwirus H
  • Pestiwirus I
  • pestiwirus J
  • pestiwirus K

Pestivirus to rodzaj wirusów z rodziny Flaviviridae . Wirusy z rodzaju Pestivirus infekują ssaki , w tym członków rodziny Bovidae ( która obejmuje bydło, owce i kozy) oraz rodziny Suidae (która obejmuje różne gatunki świń ). Istnieje 11 gatunków w tym rodzaju. Choroby związane z tym rodzajem obejmują: zespoły krwotoczne, poronienia i śmiertelne choroby błon śluzowych.

Struktura

Wirusy w Pestivirus są otoczone, o kulistej geometrii. Ich średnica wynosi około 50 nm. Genomy są liniowe i nie są podzielone na segmenty, mają około 12 kb długości.

Rodzaj Struktura Symetria Kapsyd Układ genomowy Segmentacja genomu
Pestiwirus Dwudziestościan podobny Pseudo T=3 Koperta Liniowy jednoczęściowy

Koło życia

Wejście do komórki gospodarza uzyskuje się przez przyłączenie wirusowego białka otoczki E2 do receptorów gospodarza, co pośredniczy w endocytozie, w której pośredniczy klatryna. Główny proces replikacji wirusa zachodzi w cytoplazmie gospodarza. Replikacja jest zgodna z wirusa RNA o dodatniej nici . IRES _ Element RNA w nieulegającym translacji regionie 5' (NTR) genomu wirusowego rekrutuje wirusowe i komórkowe czynniki translacyjne do zainicjowania translacji białek wirusowych. Białka wirusowe są najpierw tłumaczone jako poliproteiny, a następnie przetwarzane na pojedyncze białka strukturalne i niestrukturalne przez proteazy zarówno wirusowe, jak i gospodarza. Wirus opuszcza komórkę gospodarza poprzez pączkowanie. Naturalnymi żywicielami są ssaki. Po zakażeniu żywiciel wydala wirusy z prawie wszystkimi wydzielinami organizmu, w tym śliną, wydzieliną z nosa, mlekiem i kałem. Częsta jest również transmisja wertykalna (wirusy przenikające przez łożysko i infekujące płód).

Rodzaj Dane gospodarza Tropizm tkankowy Szczegóły wpisu Szczegóły wydania Miejsce replikacji Miejsce montażu Przenoszenie
Pestiwirus Ssaki Nic Endocytoza za pośrednictwem klatryny Wydzielanie Cytoplazma Cytoplazma Poziomy i pionowy

Genom

pestiwirusowe mają pojedynczą nić pozytywnego sensownego RNA (tj. RNA, który może być bezpośrednio przekształcany w białka wirusowe) o długości około 12,5 kilozasad (kb) (co odpowiada długości 12 500 nukleotydów ), ale z powodu zdarzeń rekombinacji zaobserwowano długość do 16,5 kilozasad. Czasami wiriony (pojedyncze cząsteczki wirusa) zawierają fragmenty genomu zwierzęcia , które zostały zduplikowane, chociaż zwykle tak nie jest. Chociaż brakuje Poly-A ogon na końcu 3' genomu, zawiera regiony pnia-pętli, które mogą być zaangażowane w translację i replikację wirusa. Genom zawiera RNA do kodowania zarówno białek strukturalnych, jak i niestrukturalnych . Biologia molekularna pestiwirusów ma wiele podobieństw i właściwości z ludzkimi hepaciwirusami . Organizacja genomu i strategia translacji są bardzo podobne dla członków obu rodzajów. W przypadku BVDV często niehomologiczne RNA prowadzą do pojawienia się genetycznie odrębnych wirusów, które są śmiertelne dla gospodarza.

Transmisja i zapobieganie

Pestiwirus A jest szeroko rozpowszechniony w Australii , głównie u bydła. Niektóre dorosłe bydło są odporne na tę chorobę, podczas gdy inne są jej nosicielami przez całe życie. Jeśli płód zostanie zarażony w ciągu pierwszych trzech do czterech miesięcy ciąży , nie wytworzy przeciwciał przeciwko wirusowi. W takich przypadkach zwierzęta często umierają przed urodzeniem lub wkrótce po nim. Rozprzestrzenia się bardzo łatwo wśród bydła hodowlanego, ponieważ wydzieliny z nosa i bliski kontakt rozprzestrzeniają chorobę, a zwierzęta z zakażonymi błonami śluzowymi wydzielają dziennie miliony cząstek BVDV. [ potrzebny cytat ]

Objawy zakażenia pestiwirusem obejmują biegunkę , problemy z oddychaniem i krwawienia . [ potrzebne źródło ]

przeciwko pestiwirusowi A i należy podać odpowiedni szczep szczepionki, w zależności od lokalizacji stada i szczepu endemicznego w tym regionie. Szczepienie to należy podawać regularnie w celu utrzymania odporności. [ potrzebne źródło ]

Szczepionki

Obecnie na całym świecie, głównie w Ameryce Północnej i Południowej, jest zarejestrowanych 120 szczepionek BVD. Są to konwencjonalne zmodyfikowane żywe wirusy (MLV) lub inaktywowane/zabite wirusy. U ciężarnych zwierząt żywe szczepionki stwarzają znaczne ryzyko wertykalnego przenoszenia wirusa szczepionkowego, co czasami może powodować powikłania u cieląt. Większość szkód wyrządzanych przez BVDV dotyczy nienarodzonych cieląt i zależy od czasu zakażenia. Szczepienia nie okazały się skuteczne w przypadku wirusowej biegunki bydła (BVD), ponieważ obecność BVD nie zmniejszyła się od czasu opracowania szczepionki. Zwierzęta dotknięte wirusem we wczesnym okresie rozwoju płodu mogą ulec uporczywemu zakażeniu (PI) i brak odpowiedzi immunologicznej na BVD. Obecność tych zwierząt w stadach i wydalanie przez nie wirusa może zarazić inne zwierzęta w stadzie, zanim szczepienie będzie możliwe. Zwierzęta PI nie wytwarzają przeciwciał i są głównym źródłem infekcji w stadach, dlatego konieczny jest ubój w celu wyeliminowania źródeł infekcji. Szczepionki nie są w stanie zapobiec infekcjom płodu, więc stanowi to ogromne źródło infekcji dla stad bydła. Innym powodem nieskuteczności szczepionki BVD jest brak szczepienia całych obszarów, a nie tylko pojedynczych stad. Choroba graniczna, która atakuje jagnięta, jest również wywoływana przez Pestivirus, ale obecnie nie ma na nią szczepionki. Szczepionki markerowe są korzystnym narzędziem zwalczania chorób zwierzęcych w regionach o wysokim rozpowszechnieniu wskazanej choroby. Chimeryczny CP7_E2alf wykorzystany do sprawdzenia, jak zmieniony tropizm komórkowy wpływa na świnie, może nie tylko służyć jako narzędzie do lepszego zrozumienia przyłączenia, wejścia i składania Pestiwirusa, ale także reprezentuje zmodyfikowane żywe „szczepionki markerowe” CSFV.

Białka strukturalne i niestrukturalne

Genomowy RNA pestiwirusów jest tłumaczony na dużą poliproteinę, która jest podzielona na kilka białek. Posiada pojedynczą dużą otwartą ramkę odczytu (ORF), który może kodować około 4000 aminokwasów i genom ssRNA o dodatnim sensie. Wśród białek strukturalnych, które są N-końcowe w tej poliproteinie, są trzy glikoproteiny, które są określane jako E0, E1 i E2, w zależności od kolejności, w jakiej pojawiają się w poliproteinie. Białko nukleokapsydu C i trzy glikoproteiny otoczki Erns, E1 i E2 są składnikami strukturalnymi wirionu. Rozpoczynając od powstającego rozszczepienia między prekursorem ErnsE1E2 a białkiem kapsydu, następnie przeprowadza się obróbkę glikoproteiny przez rozszczepienie na C-końcu E2. Po podzieleniu na ErnsE1 i E2, ErnsE1 jest następnie przekształcany w Erns i E1. Peptydaza sygnałowa gospodarza zlokalizowana w świetle retikulum endoplazmatycznego katalizuje rozszczepienie między Erns i E1, jak również między E1 i E2 (ER). W poliproteinie wirusa RNA zidentyfikowano nowy typ miejsca cięcia peptydazy sygnałowej. Najważniejszym białkiem strukturalnym jest E2, które reguluje tropizm komórkowy poprzez interakcję z receptorami na powierzchni komórki i indukowanie odpowiedzi ze strony cytotoksycznych limfocytów T i przeciwciał neutralizujących. E2 jest białkiem transbłonowym typu I i ma masę 55 kDa. Wszystkie trzy glikoproteiny pomagają w przyłączaniu wirusa i jego wejściu do komórek docelowych. Wejście wirusa i zaraźliwość wymagają heterodimerycznych cząsteczek E1-E2. E1 jest sklasyfikowane jako białko transbłonowe typu I i ma masę 33 kDa. Spośród trzech glikoprotein funkcje E1 są najsłabiej rozwinięte i najmniej poznane. Glikoproteiny wirusa muszą wykonywać różne zadania w całym jego cyklu życia, aby wirus mógł pomyślnie zainfekować komórki lub zwierzęta, namnażać się, a następnie opuścić dotknięte komórki. Działania te można podzielić na trzy wzajemnie wykluczające się kategorie interakcji z żywicielami w celu utrzymania się w całej populacji zwierząt, interakcji z komórkami w celu infekowania i replikacji oraz łączenia się z innymi białkami wirusowymi w celu utworzenia żywotnych wirionów. Chociaż brakuje mu hydrofobowej sekwencji kotwiczącej, stwierdzono, że strukturalna glikoproteina E (rns) pestiwirusów jest połączona z wirionem i błonami w zakażonych komórkach poprzez swój koniec COOH. Erns, glikoproteina otoczki, została niedawno uznana za RNazę. RNazy mają różnorodne efekty biologiczne. Udowodniono, że mają działanie immunosupresyjne, neurotoksyczne i przeciwrobacze. Erns poważnie ograniczył syntezę białek różnych rodzajów limfocytów, nie powodując uszkodzenia błony komórkowej. Objawy infekcji pestiwirusami obejmują leukopenię i immunosupresję. W patogenezie pestiwirusów ERNS ma kluczowe znaczenie. Glikoproteina otoczki pestiwirusa, zwana ERNS, ma kluczowe znaczenie dla przyczepiania się wirusa i infekcji komórek. Erns nie ma domeny transbłonowej, w przeciwieństwie do pozostałych dwóch białek otoczki E1 i E2, a znaczna ilość jest wydzielana do pożywki zakażonego. C-koniec Ernsa służy jako kotwica błonowa, sygnał retencji/wydzielania, miejsce wiązania glikozoaminoglikanów powierzchniowych (GAG), miejsce cięcia peptydazy sygnałowej i nie tylko. Erns ma masę 44–48 kDa. Białko jest również obecne w niektórych czystych wirionach pestiwirusa, co rodzi kluczowe i fascynujące pytanie, w jaki sposób przyczepia się ono do otoczki pestiwirusa. Przeciwciała neutralizujące wirusy celują przede wszystkim w glikoproteiny E2 pestiwirusa, które działają również w wiązaniu receptorów i ograniczaniu zasięgu gospodarza. W momencie, w którym pestiwirusy wnikają do komórek, na ich specyficzność gospodarza prawdopodobnie wpływa sekwencja i struktura E2. Wirusy otoczkowe stworzyły wiele przebiegłych metod inwazji. Aby nastąpiło przyłączenie komórek i fuzja błony, wymagana jest jedna lub więcej wirusowych glikoprotein otoczki. W przeciwieństwie do pestiwirusów i hepaciwirusów, które mają dwie glikoproteiny otoczki, E1 i E2, członkowie rodziny Flaviviridae, tacy jak flawiwirusy, mają tylko jedną glikoproteinę, E, w swojej otoczce. Chociaż E2 uczestniczy w przyczepianiu się komórek, nie wiadomo jeszcze, które białko powoduje fuzję błony.

Wirus wirusowej biegunki bydła (BVDV) jest tym, co powoduje wirusową biegunkę bydła (BVD). Wirus wirusowej biegunki bydła typu 1 (BVDV-1), wirus wirusowej biegunki bydła typu 2 (BVDV-2), wirus choroby granicznej (BDV) i wirus klasycznego pomoru świń (CSF) to cztery uznane gatunki z rodzaju Pestivirus rodzina Flaviviridae. Chociaż w ostatnich dziesięcioleciach poczyniono postępy w identyfikowaniu działań NSP BVDV, badania nad wirusem nadal koncentrują się głównie na jego białku strukturalnym. Zrozumienie niestrukturalnych białek BVDV pomogłoby naukowcom lepiej zrozumieć replikację wirusa i molekularne podstawy uporczywej infekcji wirusowej. Osiem białek niestrukturalnych (NSP) jest kodowanych przez wirus wirusowej biegunki bydła (BVDV) (tj. Npro, p7, NS2, NS3, NS4A, NS4B, NS5A i NS5B). Pojedynczy otwarta ramka odczytu jest kodowany przez pojedynczy, jednoniciowy, dodatnioniciowy RNA o długości 12,3–16,5 kb w BVDV (ORF). Sekwencją kodującą jest NH2, a ORF można podzielić na różne części w celu zakodowania poliprotein. –Npro (p20) (p20) –C (p14) (p14) -Erns/E0(gp48), -E1(gp25), -E2(gp53), -p7, NS2(p54), -NS3(p80), -NS4A(p10), -NS4B(p30), -NS5A(p58), -NS5B(p75), -COOH. Pojedynczo lub zbiorowo białka te biorą udział w replikacji wirusa, transkrypcji i translacji. Npro (p20), białko specyficzne dla pestiwirusa o masie cząsteczkowej około 20 kDa, jest pierwszym białkiem wytworzonym z N-końca wirusowej poliproteiny. BVDV Npro jest hydrofilowym białkiem błony zewnętrznej, które składa się głównie z beta-arkuszy i przypadkowego zwijania się. Brakuje mu peptydu sygnałowego. Npro jest również samoproteazą, która może katalizować rozkład rozwijających się poliprotein w celu wytworzenia białka C BVDV. Zakażone zwierzęta mają wrodzoną supresję immunologiczną w wyniku zdolności BVDV Npro do kontrolowania wytwarzania lub hamowania interferonu typu I (IFN-I) i zmiany zdolności wirusa do replikacji. Polipeptyd o masie 6-7 kDa wytworzony z E2, nazywany białkiem wirusowym p7, ma dwie domeny. Druga domena, która jest obecna podczas infekcji w komórce jako wolna p7 lub E2-p7, jest uwalniana przez interpretację peptydazy sygnałowej i znajduje się na C-końcu E2 bez rozszczepienia. Jednakże, ponieważ p7 nie zostało znalezione w cząstkach BVDV, zostało sklasyfikowane jako białko niestrukturalne. Chociaż BVDV p7 może pomagać w produkcji zakaźnych cząstek BVDV i sprzyjać uwalnianiu wirusa, dokładne mechanizmy stojące za tymi działaniami są nadal nieznane. Z 450 aminokwasami, NS2 (p54) jest proteazą cysteinową. Wspólna domena C-końcowej struktury proteazy i hydrofobowa N-końcowa, w połowie zakotwiczona błona białkowa tworzą tę strukturę. W rozszczepianiu NS2-NS3 pośredniczy autoproteaza w NS2, która może skutecznie rozszczepiać się na NS2 i NS3 we wczesnych stadiach infekcji, a stopień rozszczepienia NS2-NS3 kontroluje BVDV od replikacji RNA do zmian morfologicznych. Dodatkowo, gdy wirus BVDV infekuje komórkę, białko opiekuńcze komórki DNAJC14 łączy siły z wirusowym NS2-NS3, aby ułatwić aktywację proteazy NS2 i uwolnienie NS3, co ułatwia produkcję wirionów. Jako antygen docelowy do wykrywania wirusa ELISA BVDV, NS3 jest wielofunkcyjnym białkiem o aktywności proteazy serynowej, aktywności helikazy i trifosfatazy nukleozydowej (NTPazy). Chociaż odgrywa znaczącą rolę w replikazie BVDV i kontroluje zdolność wirusowego RNA do replikacji, NS3 ma niewielki wpływ na montaż wirusa. Tylko w kompleksie NS3/NS4A proteaza NS3 może osiągnąć szczytową aktywność, po czym C-koniec NS3 rozszczepia wszystkie dalsze białka. Replikacja wirusowego RNA będzie utrudniona przez inaktywację proteazy NS3, helikazy i NTPazy. Normalne granice wykrywalności dla białka NS2-NS3 (p125) w komórkach zakażonych Ncp i Cp BVDV wynoszą 120 kDa. Rozszczepienie NS2-NS3 jest związane z replikacją wirusa we wczesnych stadiach infekcji wirusowej. Kompleks znany jako NS2-NS3/NS4A (NS2-3/4A) powstaje, gdy NS4A łączy się z nierozszczepionym NS2-NS3 (NS2-3) lub NS3/NS4A. Można go wykorzystać do wspierania replikacji RNA i składania wirusa jako podstawowego elementu cząstek wirusa. W kompleksie proteazy serynowej NS3/NS4A, NS4A działa jako kofaktor proteazy, angażując się z NS3 w celu katalizowania rozszczepienia dalszych białek NS4B, NS5A i NS5B. W montażu cząstek NS2 i NS3 mogą zastąpić nieoszlifowane cząsteczki NS2-NS3, ale dokładny mechanizm jest nadal nieznany. Białko hydrofobowe o masie cząsteczkowej 35 kDa o aktywności NTPazy zwane NS4B (p30) bierze udział w replikacji genomu BVDV. Ze względu na interakcje między wirusowymi Npro, Erns i NS4B a immunologicznymi szlakami sygnałowymi gospodarza, BVDV może ominąć odpowiedź immunologiczną gospodarza i powodować uporczywe zakażenie u bydła poprzez blokowanie jego wrodzonej odpowiedzi immunologicznej. Głównym celem w diagnostyce chorób, tworzeniu szczepionek i leczeniu infekcji jest NS4B. Po infekcji wirusowej NS4B może wywoływać humoralną i komórkową odpowiedź immunologiczną dzięki wysoce konserwatywnym epitopom. NS5B (p75), który zawiera motyw funkcjonalny typowy dla wirusowej polimerazy RNA zależnej od RNA, ma rozmiar około 77 kDa (RdRp). Uczestniczy przede wszystkim w procesie rearanżacji błony komórkowej zakażonej wirusem oraz katalizuje tworzenie wirusowego RNA. C-koniec poliproteiny BVDV to miejsce, w którym NS5A (p58) i NS5B (p75) są rozdzielone. Zainfekowane komórki zazwyczaj zawierają NS5A (p58) jako pojedyncze białko lub jako nierozszczepiony kompleks NS5A-NS5B. Częścią replikazy wirusowej jest hydrofilowe, fosforylowane białko o masie cząsteczkowej 58 kDa zwane NS5A. Chociaż NS5B ma znaczący wpływ na replikację RNA, jego brak specyficzności może mieć wpływ na projekt wirusowej replikazy. Wiele kwestii, w tym mechanizm patogenetyczny, regulacja replikacji wirusa i interakcja między p7, NS4B, NS5A i innymi NSP, pozostaje nierozwiązanych.

Gatunek

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pestivirus&oldid=1140035627 ”