Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Полиомавирус Mus musculus 1
Визуализация икосаэдрического вирусного капсида, содержащего 72 пентамера VP1, окрашенных таким образом, что области поверхности, расположенные ближе к внутреннему центру, выглядят синими, а области дальше - красными.
Капсидный белок VP1 собран в икосаэдрический капсиде структуру , содержащей 72 пентамеры, окрашенный в соответствии с расстоянием от внутреннего центра. Из PDB : 1SIE . [1]
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Царство :Моноднавирия
Королевство:Shotokuvirae
Тип:Cossaviricota
Учебный класс:Papovaviricetes
Заказ:Сеполивиралес
Семья:Polyomaviridae
Род:Альфаполиомавирус
Разновидность:
Полиомавирус Mus musculus 1

Полиомавирус мышей (также известный как полиомавирус мыши , Polyomavirus muris или полиомавирус 1 Mus musculus , и в более ранней литературе как вирус полиомы SE или околоушной опухоли ; сокращенно MPyV ) представляет собой необолочечный двухцепочечный ДНК-вирус семейства полиомавирусов . Первый обнаруженный член семьи был первоначально идентифицирован случайно в 1950-х годах. [2] [3] Компонент экстракта лейкемии мышей, способный вызывать опухоли , особенно околоушной железы., У новорожденных мышей сообщили Людвика Гросс в 1953 году [4] и идентифицирован как вирус по Сара Стюарт и Бернис Эдди в Национальном институте рака , после которого он был когда - то называли «СЭ полиома». [5] [6] [7] Стюарт и Эдди продолжили изучение родственных полиомавирусов, таких как SV40, которые инфицируют приматов , включая людей. Об этих открытиях в то время широко сообщалось, и они сформировали ранние этапы понимания онковирусов . [8] [9]

Патология [ править ]

MPyV в основном распространяется среди мышей интраназальным путем и выделяется с мочой . Генетическая предрасположенность к инфекции MPyV среди мышей значительно различается, и не все штаммы MPyV являются онкогенными. [7] Как правило, только у новорожденных и мышей с ослабленным иммунитетом (обычно трансгенных ) при заражении развиваются опухоли; Хотя первоначально вирус наблюдался как причина опухолей околоушной железы , он может вызывать солидные опухоли в широком спектре типов тканей как эпителиального, так и мезенхимального происхождения. [10] : 107–9 Хотя вирусы, циркулирующие среди дикихмыши могут быть канцерогенными, в естественных условиях вирус не вызывает опухолей; материнские антитела играют решающую роль в защите новорожденных. [3] [10] [11] Он был описан как редкий в современных исследовательских колониях лабораторных мышей . [7]

MPyV также способен инфицировать и вызывать опухоли у других видов грызунов , включая морских свинок , хомяков и крыс , хотя разнообразие типов тканей, вызывающих опухоли, у этих видов снижено. [10] : 107-9 MPyV не заражают людей и не связан с злокачественными опухолями человека. [12]

Структура [ править ]

3D печататься модель полиомавирусов капсида.

Как и другие представители семейства полиомавирусов, MPyV имеет безоболочечный икосаэдрический ( T = 7) вирусный капсид диаметром около 45 нанометров . [3] [13] Капсид содержит три белка ; Капсидный белок VP1 является основным компонентом и самособирается в 360-элементный внешний слой капсида, состоящий из 72 пентамеров. Два других компонента, VP2 и VP3, имеют высокое сходство последовательностей друг с другом, причем VP3 усечен на N-конце относительно VP2. VP2 и VP3 собираются внутри капсида, контактируя с VP1. [3] [13]

Структура капсида, окрашенная для иллюстрации сборки икосаэдрической архитектуры из пентамеров VP1. Каждый связанный с симметрией мономер VP1 показан другим цветом. Из PDB : 1SIE .

VP1 способен к самосборке в вирусоподобные частицы даже в отсутствие других вирусных компонентов. [14] Для этого процесса требуются связанные ионы кальция , и полученные частицы стабилизируются, но не требуют внутрипентамерных дисульфидных связей . [15]

Геном [ править ]

MPyV имеет замкнутый кольцевой двухцепочечный геном ДНК размером около 5 пар оснований . Он содержит две транскрипционные единицы, расположенные на противоположных цепях, называемых «ранней областью» и «поздней областью» для стадии жизненного цикла вируса, на которой они экспрессируются ; каждая область продуцирует молекулу пре-мессенджера РНК , из которой шесть генов экспрессируются посредством альтернативного сплайсинга . Три гена в ранней области экспрессируют большой , средний и малый опухолевые антигены. (LT, MT, ST) и достаточны для индукции опухолей. Три гена в поздней области экспрессируют три капсидных белка VP1, VP2 и VP3. Между ранней и поздней областями находится область некодирующей ДНК, содержащая начало репликации, а также промоторные и энхансерные элементы. [16] : 786-7 Экспрессия микроРНК из области, перекрывающей один из экзонов LT , также была идентифицирована и, как полагают, участвует в подавлении экспрессии опухолевых антигенов. [17]

Репликация [ править ]

Сотовая связь [ править ]

Серия размороженных криосрезов клеток, инфицированных MPyV, иллюстрирующая процесс интернализации вируса. Обозначение «pm» указывает положение плазматической мембраны . [18]

Вирусы, лишенные вирусной оболочки, часто имеют сложные механизмы проникновения в клетку-хозяин . MPyV капсидного белка VP1 связывается с сиаловых кислот из ганглиозидов GD1a и GT1b на клеточной поверхности. [1] [19] Функции VP2 и VP3 менее изучены, но, по крайней мере, сообщалось, что VP2 подвергается воздействию при эндоцитозе вирусной частицы и может участвовать в высвобождении вируса из эндоплазматического ретикулума . [20] [21] Сообщалось, что MPyV проникает в клетки через кавеолы.-зависимый механизм эндоцитоза и независимый механизм через везикулы без оболочки . [21] [22]

В отличие от многих вирусов, которые проникают в клетку посредством эндоцитоза, полиомавирусы проникают через клеточную мембрану и попадают в цитозоль из позднего эндоплазматического ретикулума, а не из эндосом , хотя конформационные изменения в ответ на низкий pH в эндолизосомах были выдвинуты в качестве критических шагов в этом процессе. [23] Выход из мембраны MPyV, как полагают, зависит от присутствия специфических белков-хозяев, локализованных в позднем ER; например, было показано , что белок-хозяин ERp29 , член семейства протеин-дисульфидизомераз , нарушает конформацию VP1. [24]Неизвестно, является ли попадание в цитозоль обязательным для инфекции MPyV или частица может попасть в ядро клетки непосредственно из ER. Даже одной вирусной частицы, попавшей в ядро, может быть достаточно для заражения. [21]

Сборка вириона [ править ]

Микрофотография тонкого среза клетки, инфицированной MPyV, иллюстрирующая структуру вирусных фабрик, на которых производятся новые вирионы. Красные индикаторы указывают на трубчатые структуры (стрелка: пустой каналец; наконечник стрелки: заполненный каналец), а синие индикаторы указывают на вирионы (стрелка: пустой вирион; наконечник стрелки: заполненный вирион). Плотный центр заполненных структур, вероятно, свидетельствует о наличии геномной ДНК вируса. [25]

Новые вирионы MPyV собираются в ядре в плотные локальные скопления, известные как вирусные фабрики . Белки капсида, продуцируемые в цитоплазме клетки -хозяина, входят в ядро ​​в виде собранных капсомеров, состоящих из пентамерного VP1, связанного с VP2 или VP3. Последовательности ядерной локализации, согласующиеся с взаимодействиями кариоферина , были идентифицированы в последовательностях капсидных белков, облегчая их прохождение через ядерные поры . Попав внутрь ядра, они собираются в зрелые капсиды, содержащие копию вирусного генома, хотя точный механизм инкапсидации не совсем понятен.[26] Нитевидные или трубчатые структуры, представляющие полимеризованный VP1, наблюдались в ядрах инфицированных клеток в качестве промежуточных продуктов в процессе сборки, из которого производятся зрелые вирионы. [25] [27]

Онкогенез [ править ]

MPyV содержит три белка, которые широко изучены на предмет их способности вызывать неопластическую трансформацию (то есть канцерогенез); эти белки экспрессируются из ранней области вирусного генома и известны как большой, средний и малый опухолевые антигены . Полиомавирус мыши и его близкий родственник полиомавирус хомяка исторически являются единственными двумя известными вирусами, геномы которых содержат средний опухолевый антиген , который на сегодняшний день является наиболее эффективным из трех ранних белков в индукции канцерогенеза. В 2015 году сообщалось, что последовательность генома полиомавируса крысы также содержит средний опухолевый антиген [28].в соответствии с ожиданиями, что он развился исключительно в линии грызунов семейства полиомавирусов. [29] Экспрессии МТ из трансгена или введения в культуру клеток может быть достаточно для индукции трансформации. Исследования с использованием МТ сыграли ключевую роль в понимании онкогенов клетки-хозяина и их влияния на канцерогенез, особенно в изучении семейства тирозинкиназ Src . [30] Трансгенные мыши , экспрессирующие MT широко используются в качестве моделей для рака прогрессии и метастазирования , в частности рака молочной железы . [31] [32] [33]

Таксономия [ править ]

В 2015 году таксономического обновления к группе полиомавирусов, то Международный комитет по таксономии вирусов классифицирован MPyV как типовой вид этого рода Alphapolyomavirus под его новое официальным названием Mus Musculus полиомы 1 . [34]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Stehle, T; Харрисон, Южная Каролина (15 февраля 1996 г.). «Кристаллические структуры полиомавируса мышей в комплексе с фрагментами сиалилолигосахаридного рецептора с прямой и разветвленной цепью». Структура . 4 (2): 183–94. DOI : 10.1016 / s0969-2126 (96) 00021-4 . PMID  8805524 .
  2. Перейти ↑ Gross, L (ноябрь 1976 г.). «Случайное выделение и идентификация вируса полиомы». Исследования рака . 36 (11 Pt 1): 4195–6. PMID 184928 . 
  3. ^ а б в г Рамквист, Т; Далианис, Т. (август 2009 г.). «Мышиные полиомавирусные опухолевые антигены и устойчивость вируса к иммунному ответу и развитию опухоли». Семинары по биологии рака . 19 (4): 236–43. DOI : 10.1016 / j.semcancer.2009.02.001 . PMID 19505651 . 
  4. ^ Гросс, Л. (1953). «Фильтруемый агент, извлеченный из экстрактов лейкемии Ak, вызывающий карциномы слюнных желез у мышей C3H». Экспериментальная биология и медицина . 83 (2): 414–21. DOI : 10.3181 / 00379727-83-20376 . PMID 13064287 . 
  5. ^ СТЮАРТ, SE; EDDY, BE; БОРГЕЗЕ, Н. (июнь 1958 г.). «Новообразования у мышей, инокулированных опухолевым агентом, внесенным в культуру ткани». Журнал Национального института рака . 20 (6): 1223–43. DOI : 10.1093 / JNCI / 20.6.1223 . PMID 13549981 . 
  6. ^ Эдди, Бернис Э .; Стюарт, Сара Э. (ноябрь 1959 г.). «Характеристики вируса полиомы SE» . Американский журнал общественного здравоохранения и здравоохранения . 49 (11): 1486–1492. DOI : 10,2105 / AJPH.49.11.1486 . PMC 1373056 . PMID 13819251 .  
  7. ^ a b c Перси, Дин Х .; Бартольд, Стивен В. (2013). «Инфекция вирусом полиомы». Патология лабораторных грызунов и кроликов (3-е изд.). Джон Вили и сыновья. ISBN 978-1118704639.
  8. ^ Харрис, РЕКИ (7 июля 1960). «Вирусы, вызывающие рак». Новый ученый . 8 (190): 21–3.
  9. ^ Морган, Грегори Дж. (Декабрь 2014 г.). «Людвик Гросс, Сара Стюарт и открытия 1950-х годов вируса лейкемии мышей Гросса и вируса полиомы». Исследования по истории и философии науки Часть C: Исследования по истории и философии биологических и биомедицинских наук . 48 : 200–209. DOI : 10.1016 / j.shpsc.2014.07.013 . PMID 25223721 . 
  10. ^ a b c Фокс, Джеймс Г., изд. (2006). Мышь в биомедицинских исследованиях, Том 2 Болезни (2-е изд.). Берлингтон: Эльзевир. ISBN 9780080467719.
  11. ^ Кэрролл, Дж; Дей, Д; Крейсман, Л; Велупиллай, П; Даль, Дж; Телфорд, S; Бронсон, Р. Бенджамин, Т. (декабрь 2007 г.). «Рецептор-связывающие и онкогенные свойства вирусов полиомы, выделенных от одичавших мышей» . PLOS Патогены . 3 (12): e179. DOI : 10.1371 / journal.ppat.0030179 . PMC 2134959 . PMID 18085820 .  
  12. ^ Купер, Джеффри М. (2000). Клетка: молекулярный подход (2-е изд.). Вашингтон (округ Колумбия): ASM Press. ISBN 0-87893-106-6.
  13. ^ а б Рамквист, Т; Далианис, Т. (февраль 2010 г.). «Уроки иммунных ответов и вакцин против инфекции полиомавируса мышей и опухолей, вызванных полиомавирусом, потенциально полезные для исследований полиомавирусов человека». Противораковые исследования . 30 (2): 279–84. PMID 20332429 . 
  14. ^ Салунке, DM; Caspar, DL; Гарси, Р.Л. (12 сентября 1986 г.). «Самосборка очищенного капсидного белка полиомавируса VP1». Cell . 46 (6): 895–904. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (86) 90071-1 . PMID 3019556 . 
  15. ^ Шмидт, U; Рудольф, Р; Бём, Г. (февраль 2000 г.). «Механизм сборки рекомбинантных мышиных полиомавирусоподобных частиц» . Журнал вирусологии . 74 (4): 1658–62. DOI : 10.1128 / jvi.74.4.1658-1662.2000 . PMC 111640 . PMID 10644335 .  
  16. ↑ Лоуренс, главный редактор, сэр Джон Кендрю; ответственный редактор Элеонора (1994). Энциклопедия молекулярной биологии . Оксфорд: Blackwell Science. ISBN 9781444313840.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  17. ^ Лагати, Оле; Трицманс, Люк; Стуйвер, Ливен Дж (2013). «Мир miRNA полиомавирусов» . Журнал вирусологии . 10 (1): 268. DOI : 10,1186 / 1743-422X-10-268 . PMC 3765807 . PMID 23984639 .  
  18. ^ Зила, V; Difato, F; Климова, Л; Huerfano, S; Форстова, J (2014). «Участие микротрубочковой сети и ее моторов в продуктивном эндоцитарном переносе полиомавируса мыши» . PLOS ONE . 9 (5): e96922. Bibcode : 2014PLoSO ... 996922Z . DOI : 10.1371 / journal.pone.0096922 . PMC 4014599 . PMID 24810588 .  
  19. ^ Цай, B; Гилберт, JM; Stehle, T; Ленсер, Вт; Бенджамин, Т.Л .; Рапопорт, TA (1 сентября 2003 г.). «Ганглиозиды являются рецепторами вируса полиомы мышей и SV40» . Журнал EMBO . 22 (17): 4346–55. DOI : 10,1093 / emboj / cdg439 . PMC 202381 . PMID 12941687 .  
  20. ^ Burkert, O; Kreßner, S; Sinn, L; Giese, S; Саймон, C; Лили, Х (июль 2014 г.). «Биофизическая характеристика минорных капсидных белков полиомавируса». Биологическая химия . 395 (7–8): 871–80. DOI : 10,1515 / HSZ-2014-0114 . PMID 24713574 . 
  21. ^ а б в Цай, Б; Цянь, М. (2010). «Клеточное проникновение полиомавирусов». Актуальные темы микробиологии и иммунологии . 343 : 177–94. DOI : 10.1007 / 82_2010_38 . ISBN 978-3-642-13331-2. PMID  20373089 .
  22. ^ Гилберт, JM; Бенджамин, Т.Л. (сентябрь 2000 г.). «Ранние этапы проникновения полиомавируса в клетки» . Журнал вирусологии . 74 (18): 8582–8. DOI : 10.1128 / jvi.74.18.8582-8588.2000 . PMC 116371 . PMID 10954560 .  
  23. ^ Цянь, М; Cai, D; Verhey, KJ; Цай, Б. (июнь 2009 г.). «Липидный рецептор сортирует полиомавирус от эндолизосомы к эндоплазматическому ретикулуму, чтобы вызвать инфекцию» . PLOS Патогены . 5 (6): e1000465. DOI : 10.1371 / journal.ppat.1000465 . PMC 2685006 . PMID 19503604 .  
  24. ^ Магнусон, B; Рейни, EK; Бенджамин, Т; Барышев, М; Мкртчян, С; Цай, Б. (28 октября 2005 г.). «ERp29 запускает конформационное изменение полиомавируса, чтобы стимулировать связывание с мембраной». Молекулярная клетка . 20 (2): 289–300. DOI : 10.1016 / j.molcel.2005.08.034 . PMID 16246730 . 
  25. ^ a b Эриксон, KD; Буше-Маркиз, C; Heiser, K; Szomolanyi-Tsuda, E; Mishra, R; Ламот, B; Хенгер, А; Гарси, Р.Л. (2012). «Фабрики сборки вириона в ядре клеток, инфицированных полиомавирусом» . PLOS Патогены . 8 (4): e1002630. DOI : 10.1371 / journal.ppat.1002630 . PMC 3320610 . PMID 22496654 .  
  26. Перейти ↑ Almendral, JM (2013). «Сборка простых икосаэдрических вирусов». Субклеточная биохимия . Субклеточная биохимия. 68 : 307–28. DOI : 10.1007 / 978-94-007-6552-8_10 . hdl : 10261/117126 . ISBN 978-94-007-6551-1. PMID  23737056 .
  27. ^ Риско, Кристина; де Кастро, Изабель Фернандес; Санс-Санчес, Лаура; Нараян, Кедар; Грандинетти, Джованна; Субраманиам, Шрирам (3 ноября 2014 г.). «Трехмерное изображение вирусных инфекций». Ежегодный обзор вирусологии . 1 (1): 453–473. DOI : 10.1146 / annurev-virology-031413-085351 . PMID 26958730 . 
  28. ^ Элерс, B; Рихтер, Д; Матушка, Франция; Ульрих, Р.Г. (3 сентября 2015 г.). «Последовательности генома полиомавируса крысы, родственного полиомавирусу мыши, полиомавирусу 1 Rattus norvegicus» . Анонсы генома . 3 (5): e00997-15. DOI : 10,1128 / genomeA.00997-15 . PMC 4559740 . PMID 26337891 .  
  29. ^ Готтлиб, KA; Вильярреал, LP (июнь 2001 г.). «Естественная биология среднего Т-антигена полиомавируса» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 65 (2): 288–318, вторая и третья страницы, оглавление. DOI : 10.1128 / MMBR.65.2.288-318.2001 . PMC 99028 . PMID 11381103 .  
  30. ^ Флак, ММ; Шаффхаузен, Б.С. (сентябрь 2009 г.). «Уроки передачи сигналов и туморогенеза от среднего Т-антигена полиомавируса» . Обзоры микробиологии и молекулярной биологии . 73 (3): 542–63, Содержание. DOI : 10.1128 / mmbr.00009-09 . PMC 2738132 . PMID 19721090 .  
  31. ^ Maglione, JE; Моганаки, Д; Янг, ЖЖ; Манер, СК; Эллис, LG; Джозеф, SO; Николсон, B; Кардифф, РД; MacLeod, CL (15 ноября 2001 г.). «Трансгенная полиома mid-T мышей, моделирующая предраковое заболевание молочной железы». Исследования рака . 61 (22): 8298–305. PMID 11719463 . 
  32. ^ Лин, EY; Джонс, JG; Ли, П; Чжу, L; Whitney, KD; Мюллер, WJ; Поллард, JW (ноябрь 2003 г.). «Прогрессирование до злокачественного новообразования в модели рака молочной железы мышей из полиомы среднего Т онкопротеина обеспечивает надежную модель заболеваний человека» . Американский журнал патологии . 163 (5): 2113–26. DOI : 10.1016 / s0002-9440 (10) 63568-7 . PMC 1892434 . PMID 14578209 .  
  33. ^ Гай, Коннектикут; Кардифф, РД; Мюллер, WJ (март 1992 г.). «Индукция опухолей молочной железы путем экспрессии онкогена среднего Т полиомавируса: модель трансгенных мышей для метастатического заболевания» . Молекулярная и клеточная биология . 12 (3): 954–61. DOI : 10.1128 / mcb.12.3.954 . PMC 369527 . PMID 1312220 .  
  34. ^ Исследовательская группа Polyomaviridae Международного комитета по таксономии вирусов; Кальвиньяк-Спенсер, S; Фельткамп, MC; Догерти, доктор медицины; Moens, U; Рамквист, Т; Johne, R; Элерс, Б. (29 февраля 2016 г.). «Обновление таксономии семейства Polyomaviridae» . Архив вирусологии . 161 (6): 1739–50. DOI : 10.1007 / s00705-016-2794-у . PMID 26923930 . 

СМИ, связанные с ядрами, инфицированными MPyV, и фабриками вирусов MPyV на Викискладе?