На вирусы мышиного лейкоза ( ГРЩ или MuLVs ) являются ретровирусы , названные по имени их способность вызывать рак в мышиных (мыши) хостов. Некоторые MLV могут инфицировать других позвоночных . MLV включают как экзогенные, так и эндогенные вирусы . Реплицирующиеся MLV имеют положительный смысловой геном одноцепочечной РНК (оцРНК), который реплицируется через промежуточное соединение ДНК в процессе обратной транскрипции .
Вирус лейкемии мышей | |
---|---|
Классификация вирусов | |
(без рейтинга): | Вирус |
Царство : | Рибовирия |
Королевство: | Парарнавиры |
Тип: | Artverviricota |
Класс: | Revtraviricetes |
Заказ: | Ортервиралес |
Семья: | Retroviridae |
Род: | Гаммаретровирус |
Разновидность: | Вирус лейкемии мышей |
Классификация
Вирусы мышиного лейкоза представляют собой ретровирусы группы / типа VI, принадлежащие к роду гаммаретровирусов семейства Retroviridae . Вирусные частицы реплицирующихся MLV имеют морфологию C-типа, определенную с помощью электронной микроскопии .
MLV включают как экзогенные, так и эндогенные вирусы. Экзогенные формы передаются от одного хозяина к другому в виде новых инфекций . Молони , Рошер , Абельсон и Друг ГРЩ, названный в честь их открывателей, используются в исследованиях рака.
Эндогенные MLV интегрируются в зародышевую линию хозяина и передаются от одного поколения к другому. Стоу и Коффин классифицировали их на четыре категории по специфичности хозяина, определяемой геномной последовательностью их области оболочки. [1] В экотропного ГРЩ (от Gr. Эко , «Начало») способны инфицировать клетки мыши в культуре. Неэкотропные MLV могут быть ксенотропными (от ксеносов , «чужеродных», инфицирующих немышиных видов), политропными или модифицированными политропными (заражающими ряд хозяев, включая мышей). К последним MLV относятся амфотропные вирусы (греч. Amphos, «оба»), которые могут инфицировать как мышиные клетки, так и клетки других видов животных. Эти термины и описания для биологической классификации MLV были первоначально введены Леви. [2] Различные линии мышей могут иметь разное количество эндогенных ретровирусов, и новые вирусы могут возникать в результате рекомбинации эндогенных последовательностей. [3] [4]
Структура вириона
Как и ретровирусы типа C , реплицирующиеся вирусы лейкемии мышей продуцируют вирион, содержащий сферический нуклеокапсид (вирусный геном в комплексе с вирусными белками), окруженный липидным бислоем, происходящим из мембраны клетки-хозяина . Липидный бислой содержит интегрированные белки хозяина и вирусные белки, усеянные молекулами углеводов . Вирусная частица имеет диаметр примерно 90 нанометров (нм). Вирусные гликопротеины экспрессируются на мембране в виде тримеров предшественника Env, который расщепляется на SU и TM фурином или фурин-подобными пропротеинконвертазами хозяина. Это расщепление необходимо для включения Env в вирусные частицы. [5]
Геном
В геномах экзогенных и эндогенных вирусов мышиного лейкоза были полностью секвенированы. Вирусный геном представляет собой одноцепочечную, высоко свернутую позитивно-смысловую РНК , состоящую примерно из 8000 нуклеотидов. От 5 'до 3' (обычно отображается как «слева» направо) геном содержит области gag , pol и env , кодирующие структурные белки, ферменты, включая РНК-зависимую ДНК-полимеразу ( обратную транскриптазу ), и покрытие. белки соответственно. Помимо этих трех полипротеинов: Gag, Pol и Env, общих для всех ретровирусов, MLV также продуцирует белки p50 / p60, полученные в результате альтернативного сплайсинга его геномной РНК. [6] Геномная молекула содержит 5'-метилированную кэп-структуру. и 3'- полиаденозиновый хвост.
Геном включает консервативный структурный элемент РНК, называемый сигналом инкапсидации ядра, который направляет упаковку РНК в вирион; [7] третичная структура этого элемента была решена с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса . [8] [9]
Цикл репликации
Инфекция начинается, когда поверхностный гликопротеин (SU) связывается с внешней частью зрелого инфекционного вириона с рецептором на поверхности новой клетки-хозяина. В результате привязанности происходят изменения в ENV. Эти изменения приводят к высвобождению поверхностного гликопротеина (SU) и конформационной регуляции трансмембранного (TM). В результате происходит слияние вирусной мембраны и плазматической мембраны. Слияние мембран приводит к накоплению содержимого вириона в цитоплазме клетки. После попадания в цитоплазму вирусная РНК копируется в единую молекулу дцДНК посредством ОТ. Эта ДНК каким-то образом переносится в ядро, где белок интегразы (IN) катализирует его встраивание в хромосомную ДНК. Вирусная ДНК называется «провирусом» после того, как она интегрирована в ДНК хозяина. Он копируется и транслируется обычными машинами клетки-хозяина. Зашифрованные белки транспортируются к плазматической мембране, где они объединяются в частицы потомства вируса. Незрелые частицы высвобождаются из клетки с помощью клеточных «ESCRT» машин [23], а затем созревают, отделяя вирусные полипротеины PR в вирусе. Частица не может вызвать новую инфекцию, пока не наступит созревание. [10]
Вирусная эволюция
Как и другие ретровирусы, MLV реплицируют свои геномы с относительно низкой точностью. Таким образом, дивергентные вирусные последовательности могут быть обнаружены в одном организме-хозяине. [11] Считается, что обратные транскриптазы MLV имеют немного более высокую точность, чем ОТ ВИЧ-1. [12]
Исследовать
Вирус Friend (FV) является штамм вируса мышиной лейкемии. Вирус Friend использовался как для иммунотерапии, так и для вакцин. Эксперименты показали, что можно защитить от заражения вирусом Френд с помощью нескольких типов вакцин, включая ослабленные вирусы, вирусные белки, пептиды и рекомбинантные векторы осповакцины, экспрессирующие ген вируса Френд. При исследовании вакцинированных мышей можно было идентифицировать иммунологические эпитопы, необходимые для защиты от вируса, тем самым определяя типы иммунологических ответов, необходимых или требуемых для защиты от него. В ходе исследования были обнаружены защитные эпитопы, локализованные на белках gag и env F-MuLV. Это было достигнуто с использованием рекомбинантных вирусов осповакцины, экспрессирующих гены gag и env FV.
Заявление
- Генная терапия : частицы, полученные из MLV, могут доставлять терапевтические гены к клеткам-мишеням.
- Исследования рака : MLV используются для изучения развития рака .
- В качестве модельного ретровируса в исследованиях клиренса вирусов
- Обратная транскриптаза из MMLV используется в биотехнологии.
Рекомендации
- ^ Стой JP, Coffin JM (сентябрь 1987). «Четыре класса эндогенного вируса лейкемии мышей: структурные отношения и потенциал для рекомбинации» . Журнал вирусологии . 61 (9): 2659–69. DOI : 10,1128 / JVI.61.9.2659-2669.1987 . PMC 255766 . PMID 3039159 .
- ^ Леви Дж. А. (1978). «Ксенотропные вирусы типа С». Актуальные темы микробиологии и иммунологии . Современные аспекты электрохимии. 79 : 111–213. DOI : 10.1007 / 978-3-642-66853-1_4 . ISBN 978-1-4612-9003-2. PMID 77206 .
- ^ Гроб JM, Stoye JP, Франкель WN (1989). «Генетика эндогенных вирусов мышиного лейкоза». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 567 (1): 39–49. Bibcode : 1989NYASA.567 ... 39С . DOI : 10.1111 / j.1749-6632.1989.tb16457.x . PMID 2552892 .
- ^ Стоу Дж. П., Мороний К., Гроб Дж. М. (март 1991 г.). «Вирусологические события, приводящие к спонтанным тимомам AKR» . Журнал вирусологии . 65 (3): 1273–85. DOI : 10,1128 / JVI.65.3.1273-1285.1991 . PMC 239902 . PMID 1847454 .
- ^ Апте С., Сандерс Д.А. (сентябрь 2010 г.). «Эффекты расщепления ретровирусной оболочки-белка на транспортировку, включение и слияние мембран». Вирусология . 405 (1): 214–24. DOI : 10.1016 / j.virol.2010.06.004 . PMID 20591459 .
- ^ Houzet L, Battini JL, Bernard E, Thibert V, Mougel M (сентябрь 2003 г.). «Новый ретроэлемент, состоящий из естественной альтернативно сплайсированной РНК мышиных ретровирусов, способных к репликации» . Журнал EMBO . 22 (18): 4866–75. DOI : 10,1093 / emboj / cdg450 . PMC 212718 . PMID 12970198 .
- ^ Мугель М., Барклис Э. (октябрь 1997 г.). «Роль двух шпилечных структур в качестве основного сигнала инкапсидации РНК в вирионах вируса лейкемии мышей» . Журнал вирусологии . 71 (10): 8061–5. DOI : 10,1128 / JVI.71.10.8061-8065.1997 . PMC 192172 . PMID 9311905 .
- ^ Д'Суза В., Дей А., Хабиб Д., Саммерс М. Ф. (март 2004 г.). «ЯМР-структура сигнала инкапсидации ядра из 101 нуклеотида вируса мышиного лейкоза Молони». Журнал молекулярной биологии . 337 (2): 427–42. DOI : 10.1016 / j.jmb.2004.01.037 . PMID 15003457 .
- ^ Д'Суза В., Саммерс М.Ф. (сентябрь 2004 г.). «Структурные основы упаковки димерного генома вируса мышиного лейкоза Молони». Природа . 431 (7008): 586–90. Bibcode : 2004Natur.431..586D . DOI : 10,1038 / природа02944 . PMID 15457265 .
- ^ Рейн А. (2011). «Вирусы мышиного лейкоза: объекты и организмы» . Достижения вирусологии . 2011 : 403419. дои : 10,1155 / 2011/403419 . PMC 3265304 . PMID 22312342 .
- ^ Voisin V, Rassart E (май 2007 г.). «Полные геномные последовательности двух вирусных вариантов Graffi MuLV: филогенетическая связь с другими ретровирусами мышиного лейкоза». Вирусология . 361 (2): 335–47. DOI : 10.1016 / j.virol.2006.10.045 . PMID 17208267 .
- ^ Скаско М., Вайс К.К., Рейнольдс Х.М., Джамбурутугода В., Ли К., Ким Б. (апрель 2005 г.). «Механистические различия в РНК-зависимой полимеризации ДНК и верности между вирусом лейкемии мышей и обратными транскриптазами ВИЧ-1» . Журнал биологической химии . 280 (13): 12190–200. DOI : 10.1074 / jbc.M412859200 . PMC 1752212 . PMID 15644314 .
дальнейшее чтение
- Вуд К.Дж., Фрай Дж. (Июнь 1999 г.). «Генная терапия: возможности применения в клинической трансплантации». Обзоры экспертов в области молекулярной медицины . 1999 (11): 1–20. DOI : 10.1017 / S1462399499000691 . PMID 14585123 .
Таблица 1. Сравнение векторов, используемых для клинического переноса генов
- Слива К., Эрлвейн О., Биттнер А., Шниерле Б.С. (декабрь 2004 г.). «Репликация вируса лейкемии мышей (MLV) отслеживается с помощью флуоресцентных белков» . Журнал вирусологии . 1 : 14. DOI : 10,1186 / 1743-422X-1-14 . PMC 544597 . PMID 15610559 .