Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Hepadnaviridae
Микрофотография ПЭМ, показывающая вирионы вируса гепатита В
Микрофотография ПЭМ, показывающая вирионы вируса гепатита В
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Царство :Рибовирия
Королевство:Парарнавиры
Тип:Artverviricota
Учебный класс:Revtraviricetes
Заказ:Blubervirales
Семья:Hepadnaviridae
Рода [1]

Hepadnaviridae [a] - это семейство вирусов . [2] Люди, обезьяны и птицы служат естественными хозяевами. В настоящее время в этом семействе 18 видов, разделенных на 5 родов. [3] Его самый известный член вируса гепатита . Заболевания, связанные с этим семейством, включают:инфекции печени , такие как гепатит, гепатоцеллюлярные карциномы (хронические инфекции) и цирроз. [3] [4] Это единственное семейство в отряде Blubervirales .

Таксономия [ править ]

Выделяют следующие роды:

Кроме того, был описан «гепаднавирус африканских цихлид» (ACHBV), но он не является признанным видом. [5]

История и открытия [ править ]

Хотя заболевания печени, передаваемые среди людей, были идентифицированы на раннем этапе истории медицины, первым известным гепатитом с вирусным этиологическим агентом был гепатит А из семейства пикорнавиридов . Вирус гепатита B (HBV) был идентифицирован как инфекция, отличная от гепатита A, из-за заражения им вакцин против кори, эпидемического паротита и желтой лихорадки в 1930-х и 1940-х годах. Эти вакцины содержали сыворотку человека, инфицированную HBV, в качестве стабилизирующего агента. ВГВ был идентифицирован как новый ДНК-вирус в 1960-х годах, а через пару десятилетий был открыт флавивирус гепатита С. ВГВ был впервые идентифицирован в лаборатории как «австралийский агент» Блумбергом.и его коллеги в крови пациента-аборигена, перенесшего переливание крови. Эта работа принесла Блумбергу Нобелевскую премию по медицине 1976 года.

Геном [ править ]

Геномная организация HBV; гены перекрываются

Гепаднавирусы имеют очень маленькие геномы частично двухцепочечной, частично одноцепочечной кольцевой ДНК (pdsDNA). Геном состоит из двух цепей: более длинной отрицательно-смысловой и более короткой и положительно-смысловой цепи переменной длины. В вирионе эти нити расположены так, что два конца длинной нити встречаются, но не связаны друг с другом ковалентно. Более короткая нить перекрывает это разделение и соединяется с более длинной нитью по обе стороны от разделения через сегмент прямого повтора (DR), который соединяет две нити вместе. При репликации вирусная pdsDNA превращается в ядре клетки-хозяина в ковалентно-замкнутую кольцевую ДНК (cccDNA) вирусной полимеразой.

Поскольку это вирус группы 7, в его репликации участвует промежуточная РНК . Кодируются четыре основные открытые рамки считывания (ORF), и вирус имеет четыре известных гена, которые кодируют семь белков: сердцевинный белок капсида, вирусную полимеразу , поверхностные антигены - preS1, preS2 и S, белок X и HBeAg. Считается, что белок X не является структурным. Его функция и значение плохо изучены, но предполагается, что он связан с модуляцией экспрессии генов хозяина.

Вирусная полимераза [ править ]

Члены семейства Hepadnaviridae кодируют свою собственную полимеразу, а не кооптируют механизмы хозяина, как это делают некоторые другие вирусы. Этот фермент уникален среди вирусных полимераз тем, что он обладает активностью обратной транскриптазы для преобразования РНК в ДНК для репликации генома (единственное другое семейство патогенных вирусов человека, кодирующих полимеразу с такой способностью, - Retroviridae ), активность РНКазы (используется, когда геном ДНК синтезируется из пгРНК, которая была упакована в вирионы для репликации, чтобы разрушить матрицу РНК и продуцировать геном pdsDNA), и ДНК-зависимой ДНК-полимеразной активностью (используемой для создания cccDNA из pdsDNA на первом этапе цикла репликации).

Белки оболочки [ править ]

Белки оболочки гепатита состоят из субъединиц, состоящих из вирусных генов preS1, preS2 и S. Белок оболочки L («большой») содержит все три субъединицы. Белок M (для «среднего») содержит только preS2 и S. Белок S (для «малого») содержит только S. Части генома, кодирующие эти субъединицы белка оболочки, имеют один и тот же каркас и один и тот же стоп-кодон (генерируя вложенные транскрипты. на одной открытой рамке считывания. Пре-S1 кодируется первым (ближайший к 5'-концу), за ним непосредственно следуют пре-S2 и S. Когда транскрипция выполняется с начала области пре-S1, все в транскрипт включены три гена и продуцируется L-белок.Когда транскрипт начинается после про-S1 в начале пре-S2, конечный белок содержит только пре-S2 и субъединицы S и, следовательно, является белком М. Наименьший белок оболочки, содержащий только субъединицу S, образуется больше всего, потому что он кодируется ближе всего к 3'-концу и происходит от самого короткого транскрипта. Эти белки оболочки могут собираться независимо от вирусного капсида и генома в неинфекционные вирусоподобные частицы, которые придают вирусу плеоморфный вид и способствуют сильному иммунному ответу у хозяев.Эти белки оболочки могут собираться независимо от вирусного капсида и генома в неинфекционные вирусоподобные частицы, которые придают вирусу плеоморфный вид и способствуют сильному иммунному ответу у хозяев.Эти белки оболочки могут собираться независимо от вирусного капсида и генома в неинфекционные вирусоподобные частицы, которые придают вирусу плеоморфный вид и способствуют сильному иммунному ответу у хозяев.

Репликация [ править ]

Гепаднавирусы реплицируются через промежуточную РНК (которую они транскрибируют обратно в кДНК с помощью обратной транскриптазы ). Обратная транскриптаза становится ковалентно связанной с коротким 3- или 4-нуклеотидным праймером. [6] Большинство гепаднавирусов будут реплицироваться только в определенных хозяевах, что очень затрудняет эксперименты с использованием методов in vitro.

Вирус связывается со специфическими рецепторами на клетках, и основная частица попадает в цитоплазму клетки . Затем она перемещается в ядро, где частично двухцепочечная ДНК «ремонтируется» вирусной полимеразой с образованием полного кольцевого генома дцДНК (называемого ковалентно-замкнутой кольцевой ДНК или кзкДНК). Затем геном подвергается транскрипции.РНК-полимеразой клетки-хозяина и прегеномная РНК (пгРНК) отправляется из ядра. ПгРНК вставляется в собранный вирусный капсид, содержащий вирусную полимеразу. Внутри этого капсида геном преобразуется из РНК в pdsDNA за счет активности полимеразы как РНК-зависимой ДНК-полимеразы, а затем как РНКазы для устранения транскрипта pgRNA. Эти новые вирионы либо покидают клетку, чтобы заразить других, либо немедленно разрушаются, чтобы новые вирусные геномы могли проникнуть в ядро ​​и усилить инфекцию. Вирионы, покидающие клетку, отпочковываются.

РодДетали хостаТканевый тропизмДетали входаДетали выпускаСайт репликацииСайт сборкиПередача инфекции
АвихепаднавирусПтицыГепатоцитыЭндоцитоз клеточных рецепторовПочкованиеЯдроЦитоплазмаПо вертикали: родительский; секс; кровь
ОртогепаднавирусЛюди; млекопитающиеГепатоцитыЭндоцитоз клеточных рецепторовПочкованиеЯдроЦитоплазмаПо вертикали: родительский; секс; кровь

Структура [ править ]

Вирусы Hepadnaviridae имеют сферическую форму и симметрию T = 4. Диаметр около 42 нм. Геномы имеют круглую форму, около 3,2 килобайт в длину. Геном кодирует 7 белков. [3] [4]

РодСтруктураСимметрияКапсидГеномное расположениеГеномная сегментация
АвихепаднавирусИкосаэдрТ = 4ОкутанныйКруговойОдночастный
ОртогепаднавирусИкосаэдрТ = 4ОкутанныйКруговойОдночастный

Эволюция [ править ]

На основании наличия вирусных геномов в ДНК птиц выяснилось, что гепаднавирусы появились более 82  миллионов лет назад . [7] Птицы могут быть первоначальными хозяевами Hepadnaviridae, при этом млекопитающие заражаются вслед за птицей (см. Смену хозяина ).

Геномы эндогенного вируса гепатита B описаны в геномах крокодилов , змей и черепах . [8] Это говорит о том, что эти вирусы инфицировали позвоночных более 200  миллионов лет назад .

Гепаднавирусы описаны также у рыб и амфибий. [5] Это говорит о том, что это семейство эволюционировало вместе с позвоночными.

Филогенетические деревья предполагают, что вирусы птиц произошли от тех, кто заражает рептилий. Те, что влияют на млекопитающих, по-видимому, более тесно связаны с теми, которые встречаются у рыб. [9]

Предлагаемое семейство вирусов - Nackednaviridae - было выделено из рыбы. [10] Это семейство имеет геномную организацию, аналогичную таковой у представителей семейства Hepadnaviridae . Эти две семьи разделились более 400  миллионов лет назад, что свидетельствует о древнем происхождении семейства Hepadnaviridae .

Клеточный тропизм [ править ]

Гепаднавирусы, как следует из названия «hepa», заражают клетки печени и вызывают гепатит. Это верно не только в отношении человеческого патогена вируса гепатита В, но и гепаднавирусов, которые инфицируют другие организмы. Этап «адгезии» динамической фазы, на которой внешний вирусный белок стабильно взаимодействует с белком клетки-хозяина, определяет тропизм клетки. В случае HBV рецептором хозяина является человеческий рецептор таурохолата натрия ( NTCP ), медиатор поглощения желчных кислот, а антирецептор вируса представляет собой обильный белок оболочки HB-AgS. [11]

Примечания [ править ]

  1. ^ Морфологический - портманто HEPA (печени: ссылка на гепатит В основном члене человеческого) ДНК вирус.

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Таксономия вирусов: выпуск 2018b» . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Февраль 2019 . Проверено 14 марта 2019 .
  2. ^ Магниус, L; Мейсон, WS; Тейлор, Дж; Канн, М; Glebe, D; Дени, П; Бюро, С; Norder, H; Консорциум отчетов ICTV (июнь 2020 г.). "Профиль таксономии вирусов ICTV: Hepadnaviridae " . Журнал общей вирусологии . 101 (6): 571–572. DOI : 10,1099 / jgv.0.001415 . PMID 32416744 . 
  3. ^ a b c «Отчет ICTV Hepadnaviridae» .
  4. ^ a b «Вирусная зона» . ExPASy . Дата обращения 15 июня 2015 .
  5. ^ a b Дилл Дж. А., Камю А. С., Лири Дж. Х., Ди Джиаллонардо Ф., Холмс Е. С., Нг TF (сентябрь 2016 г.). «Отличительные вирусные линии от рыб и амфибий раскрывают сложную эволюционную историю гепаднавирусов» . Журнал вирусологии . 90 (17): 7920–33. DOI : 10,1128 / JVI.00832-16 . PMC 4988138 . PMID 27334580 .  
  6. ↑ Shin MK, Lee J, Ryu WS (июнь 2004 г.). «Новый цис-действующий элемент облегчает синтез минус-цепочки ДНК во время обратной транскрипции генома вируса гепатита В» . Журнал вирусологии . 78 (12): 6252–62. DOI : 10,1128 / JVI.78.12.6252-6262.2004 . PMC 416504 . PMID 15163718 .  
  7. ^ Suh А, Brosius J, J Schmitz, Военно- JO (2013). «Геном мезозойского палеовируса показывает эволюцию вирусов гепатита В» . Nature Communications . 4 : 1791. DOI : 10.1038 / ncomms2798 . PMID 23653203 . 
  8. ^ Suh А, Вебер СС, Kehlmaier С, Браун Е.Л., зеленый RE, Фрица U, Рэй Д. А., Ellegren Н (декабрь 2014). «Раннемезозойское сосуществование амниот и гепаднавиридов» . PLoS Genetics . 10 (12): e1004559. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1004559 . PMC 4263362 . PMID 25501991 .  
  9. ^ Lauber C, Seitz S, Mattei S, Suh A, Beck J, Herstein J, Börold J, Salzburger W, Kaderali L, Briggs JA, Bartenschlager R (сентябрь 2017 г.). «Расшифровка происхождения и эволюции вирусов гепатита B с помощью семейства вирусов рыб без оболочки» . Клеточный хозяин и микроб . 22 (3): 387–399.e6. DOI : 10.1016 / j.chom.2017.07.019 . PMC 5604429 . PMID 28867387 .  
  10. ^ Lauber C, Seitz S, Mattei S, Suh A, Beck J, Herstein J, Börold J, Salzburger W, Kaderali L, Briggs JA, Bartenschlager R (сентябрь 2017 г.). «Расшифровка происхождения и эволюции вирусов гепатита B с помощью семейства вирусов рыб без оболочки» . Клеточный хозяин и микроб . 22 (3): 387–399.e6. DOI : 10.1016 / j.chom.2017.07.019 . PMC 5604429 . PMID 28867387 .  
  11. ^ Янь Х, Чжун Г, Сюй Г, Хе В, Цзин З, Гао З, Хуан И, Ци И, Пэн Б, Ван Х, Фу Л, Сон М, Чен П, Гао В, Рен Би, Сунь И, Цай Т, Фэн Х, Суй Дж, Ли В. (ноябрь 2012 г.). «Котранспортный полипептид таурохолата натрия является функциональным рецептором вируса гепатита B и D человека» . eLife . 1 : e00049. DOI : 10.7554 / eLife.00049 . PMC 3485615 . PMID 23150796 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Отчет ICTV: Hepadnaviridae
  • Вирусная зона : Hepadnaviridae
  • « Hepadnaviridae » . Браузер таксономии NCBI . 10404.