Вирус Рио - Негро является альфавирусный , который был впервые выделен в Аргентине в 1980 году [1] [2] Вирус был впервые называется Ag80-663но был переименован в Рио - вируса Negro в 2005 году вирус является членом венесуэльского лошадиного энцефалита комплекса (VEEC), которые представляют собой группу альфавирусов в Северной и Южной Америке, которые могут возникать и вызывать заболевания. Тесно связанные вирусы включают вирус Мукамбу и вирус Эверглейдс . [3]
Вирус Рио-Негро | |
---|---|
Классификация вирусов | |
(без рейтинга): | Вирус |
Царство : | Рибовирия |
Королевство: | Орторнавиры |
Тип: | Kitrinoviricota |
Класс: | Alsuviricetes |
Заказ: | Мартелливиралес |
Семья: | Togaviridae |
Род: | Alphavirus |
Разновидность: | Вирус Рио-Негро |
Состав
Вирус Рио-Негро представляет собой вирус сферической оболочки. Полная вирусная частица, называемая вирионом, покидает клетку-хозяина, отпочковываясь и используя часть мембраны клетки-хозяина в качестве оболочки. На поверхности оболочки находятся белки, которые прикрепляются к рецепторам на поверхности клеток. [4] В украденную мембрану встроено 80 «шипов», которые расположены в икосаэдрической симметрии T = 4. [5] В целом вирион Рио-Негро имеет диаметр около 70 нанометров (нм) с 3 структурными белками, составляющими капсид. В геноме есть 2 открытые рамки считывания (ORF). Белки (E1, E2 и C) кодируются в C-концевой ORF около 3'-конца, в то время как неструктурные белки (nsPs 1-4) кодируются в N-концевой ORF на 5'-конце. Белки E1 и E2 используются для образования основания выступов, которые взаимодействуют между капсидом и мембраной.
Вирусный геном
Вирус имеет геном с положительной одноцепочечной РНК (+ оцРНК) длиной 11,5 килобаз. Он кодирует РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp). Геном Рио-Негро - это несегментированный геном, а это означает, что для создания копий или белков необходимо транслировать весь геном, чтобы получить определенную часть. Затем они разбиваются на субгеномные белки, которые кодируют структурные белки. Геном и субгеном имеют 5 'заглавные буквы и поли (А) хвосты . [2]
Передача инфекции
Основным переносчиком инфекции Рио-Негро являются комары и грызуны. Научно доказано, что семь комаров являются переносчиками вируса Рио-Негро . Виды с наибольшим количеством признаков инфекции - это Culex interfor , Culex quinquefasciatus , Aedes albifasciatus и Culex (Melanoconion) taeniopus. [2]
Цикл репликации вируса
Вход
Вирус Рио-Негро , как и все альфавирусы, имеет на своей оболочке гликопротеиновые рецепторы, называемые белками Е. [6], которые распознают клеточные рецепторы для осуществления слияния мембран. [7] На вирусной оболочке изначально находятся два из этих гликопротеиновых рецепторов, P62 и E1, которые образуют димер. В конечном итоге P62 расщепляется на белки E2 и E3, образуя тример, и это подготавливает эти белки к реакции в кислых условиях. Слияние мембран инициируется распознаванием рецептора, за которым следует клатрин- опосредованный эндоцитоз . Затем в ответ на низкий pH эндосомы происходит необратимое изменение конформации тримерного гликопротеина. Цитоплазматический домен белка E2 взаимодействует с нуклеокапсидом вируса, а его эктодомен связывается с рецепторами на поверхности мембраны хозяина. Когда белок E2 связывается с рецепторами хозяина, вирус попадает в хозяина посредством эндоцитоза. Как только вирус оказывается в клеточной эндосоме с низким pH, белки E1 и E2 разъединяются. Это конформационное изменение раскрывает слитые пептиды вирусов, которые затем сливают мембрану вируса и клеточную эндосому, которая переносит нуклеокапсид вируса в цитоплазму клетки-хозяина. [5]
Репликация генома
После слияния мембран геном вируса Рио-Негро попадает в цитоплазму хозяина, и именно здесь происходят репликация и транскрипция. [8] Вирусный геном + оцРНК используется как для трансляции белков, так и для транскрипции (+) копий оцРНК вирусного генома. В вирусном геноме есть две ORF, которые генерируют неструктурные и структурные полипротеины. Существует пять структурных белков - C, E3, E2, 6K и E1, а также неструктурный полипротеин - nsP1-4. Вирус Рио-Негро , как тип альфавируса, кодирует в своем геноме четыре неструктурных белка (nsP1-4), которые используются в синтезе РНК. Первоначально они продуцируются как полипротеины, но позже расщепляются вирусными протеазами или протеазами хозяина с образованием отдельных полипротеинов. Первое расщепление дает полипротеин P123 и nsP4, и они образуют матричную цепь отрицательной смысловой ssRNA (-ssRNA), которая используется для репликации вирусного генома. Затем полипротеин P123 дополнительно расщепляется с образованием белков nsP1, nsP2 и nsP3 в дополнение к nsP4. Они производят копии + ssRNA вирусного генома, используя нить -ssRNA в качестве матрицы, которая позже будет распространена на вирионы, которые будут высвобождены после сборки. RdRp способен к синтезу РНК de novo. [9]
Сборка и выпуск
Нуклеокапсиды альфавирусов собираются в цитоплазме из капсидных белков, образующихся при трансляции вирусного генома. Вирионы альфавируса состоят из липидной оболочки, в которой расположены гликопротеины E2 и E1, и нуклеокапсида, состоящего из капсидного белка, который окружает геном. [8] Белки капсида имеют два домена: C-концевой домен протеазы и N-концевой домен, который имеет сильный положительный заряд. Протеазная функция С-конца служит для отщепления белка капсида от полипротеина, в котором он был произведен, так что он может отделиться с образованием капсида.
Вирусный геном содержит консервативные области, которые служат сигналами упаковки, которые повышают эффективность упаковки вируса. Один из этих сигналов упаковки находится в кодирующей последовательности nsP1 в вирусах венесуэльского, восточного и западного энцефалита лошадей. Эта область генома образует восемь петель ствола. Каждая из этих петель содержит триплет гуаниновых (GGG) нуклеотидов на кончике ножки. Когда нуклеокапсид вируса собирается, инкапсулируя вновь продуцируемый вирусный геном, он покидает клетку, прорастая через плазматическую мембрану. Здесь также кодируемый вирусом поверхностный гликопротеин E1 и E2 ассимилируется вирионом.
Взаимодействие с хостом
Экспрессия капсида вируса и вирусного гена de novo необходима для прекращения создания STAT1 . Мало того, исследования показывают, что на вирусы VEEC, похоже, не влияют некоторые защитные механизмы клетки, в основном IFN типа I и II . [10]
Тропизм
Инфекция у людей и лошадей бывает разной. У лошадей вирус поражает центральную нервную систему, вызывая паралич и в конечном итоге смерть. Когда вирус заражает людей, симптомы проявляются в виде лихорадки, озноба, головных болей, тошноты, рвоты, а также боли в мышцах и спине. Люди, как правило, выздоравливают через несколько недель, в течение которых серьезные симптомы ограничиваются первыми двумя днями. Летальность среди взрослых людей составляет всего 1%, но среди детей она намного выше и достигает 20%. Лошади имеют 10% шанс умереть от инфекции. [11] Как и в случае с большинством вирусных инфекций, иммунная система дает нормальный набор симптомов гриппа. Вероятность развития неврологических осложнений в результате инфекции составляет 4–14%. Смерть обычно вызывается энцефалитом и кровотечением в головном мозге, легких или кишечнике.
Рекомендации
- ^ Пизано MB, Spinsanti Л.И., Диаса Л.А., Farías А.А., Almiron WR, Ré В.Е., Contigiani MS (февраль 2012). «Первое обнаружение вируса Рио-Негро (подтип VI комплекса венесуэльского конского энцефалита) в Кордове, Аргентина» . Memórias do Instituto Oswaldo Cruz . 107 (1): 125–8. DOI : 10.1590 / S0074-02762012000100017 . PMID 22310545 .
- ^ а б в Форрестер Н.Л., Вертхайм Дж.О., Дуган В.Г., Огюст А.Дж., Лин Д., Адамс А.П. и др. (Август 2017 г.). Какконе А (ред.). «Эволюция и распространение комплексного альфавируса венесуэльского конского энцефалита в Северной и Южной Америке» . PLOS «Забытые тропические болезни» . 11 (8): e0005693. DOI : 10.1371 / journal.pntd.0005693 . PMC 5557581 . PMID 28771475 .
- ^ Ферро С., Бошелл Дж., Монкайо А.С., Гонсалес М., Ахумада М.Л., Кан В., Уивер СК (январь 2003 г.). «Природные энзоотические переносчики вируса венесуэльского конского энцефалита, долина Магдалена, Колумбия» . Возникающие инфекционные заболевания . 9 (1): 49–54. DOI : 10.3201 / eid0901.020136 . PMC 2873762 . PMID 12533281 .
- ^ Флинт SJ, Racaniello VR, Rall GF, Skalka AM, Hatziioannou T (01.01.2015). Принципы вирусологии, Bundle . Американское общество микробиологов. DOI : 10.1128 / 9781555819521 . ISBN 978-1-55581-951-4.
- ^ а б Леунг Дж.Й., Нг ММ, Чу Дж.Дж. (2011). «Репликация альфавирусов: обзор процесса проникновения альфавирусов в клетки» . Успехи вирусологии . 2011 : 249640. дои : 10,1155 / 2011/249640 . PMC 3265296 . PMID 22312336 .
- ^ Пауэрс AM, Brault AC, Shirako Y, Strauss EG, Kang W., Strauss JH, Weaver SC (ноябрь 2001 г.). «Эволюционные отношения и систематика альфавирусов» . Журнал вирусологии . 75 (21): 10118–31. DOI : 10,1128 / JVI.75.21.10118-10131.2001 . PMC 114586 . PMID 11581380 .
- ^ Лескар Дж., Руссель А., Вена М.В., Наваза Дж., Фуллер С.Д., Венглер Г. и др. (Апрель 2001 г.). «Оболочка гликопротеина слияния вируса леса Семлики: икосаэдрическая сборка, подготовленная для фузогенной активации при эндосомном pH». Cell . 105 (1): 137–48. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (01) 00303-8 . PMID 11301009 . S2CID 16535677 .
- ^ а б Мендес А., Кун Р.Дж. (март 2018 г.). «Упаковка и сборка альфа-вирусного нуклеокапсида» . Вирусы . 10 (3): 138. DOI : 10,3390 / v10030138 . PMC 5869531 . PMID 29558394 .
- ^ Пиетила М.К., Хеллстрём К., Ахола Т. (апрель 2017 г.). «Альфа-вирусная полимераза и репликация РНК». Вирусные исследования . 234 : 44–57. DOI : 10.1016 / j.virusres.2017.01.007 . hdl : 10138/234230 . PMID 28104453 .
- ^ Симмонс Д.Д., Уайт Л.Дж., Моррисон Т.Е., Монтгомери С.А., Уитмор А.С., Джонстон Р.Э., Хайз М.Т. (октябрь 2009 г.). «Вирус венесуэльского энцефалита лошадей нарушает передачу сигналов STAT1 с помощью различных механизмов, не зависящих от выключения хозяина» . Журнал вирусологии . 83 (20): 10571–81. DOI : 10,1128 / JVI.01041-09 . PMC 2753124 . PMID 19656875 .
- ^ Weaver SC, Ferro C, Barrera R, Boshell J, Navarro JC (2008). Capinera JL (ред.). «Венесуэльский конский энцефалит». Ежегодный обзор энтомологии . Дордрехт: Springer, Нидерланды. 49 : 141–74. DOI : 10.1007 / 978-1-4020-6359-6_3955 . ISBN 978-1-4020-6242-1. PMID 14651460 .