Indiana vesiculovirus , ранее известный как вирус везикулярного стоматита Indiana ( VSIV или VSV ), представляет собой вирус из семейства Rhabdoviridae ; Хорошо известный лиссавирус бешенства принадлежит к тому же семейству. VSIV может заражать насекомых , крупный рогатый скот, лошадей и свиней. Он имеет особое значение для фермеров в некоторых регионах мира, где заражает крупный рогатый скот. Это потому, что его клиническая картина идентична очень важномувирусу ящура . [2]
Индиана везикуловирус | |
---|---|
ПАЯ микрофотография из Индианы vesiculovirus частиц | |
Классификация вирусов | |
(без рейтинга): | Вирус |
Царство : | Рибовирия |
Королевство: | Орторнавиры |
Тип: | Негарнавирикота |
Класс: | Monjiviricetes |
Заказ: | Mononegavirales |
Семья: | Rhabdoviridae |
Род: | Везикуловирус |
Разновидность: | Индиана везикуловирус |
Синонимы [1] | |
|
Вирус является зоонозным и вызывает у инфицированных людей заболевание, похожее на грипп.
Это также обычный лабораторный вирус, используемый для изучения свойств вирусов семейства Rhabdoviridae , а также для изучения эволюции вирусов . [3]
Характеристики
Indiana vesiculovirus - прототипный представитель рода Vesiculovirus семейства Rhabdoviridae . VSIV - это арбовирус , и его репликация происходит в цитоплазме. Естественные инфекции VSIV включают две стадии: цитолитические инфекции млекопитающих-хозяев и передачу насекомыми. У насекомых инфекции нецитолитически стойкие. Одним из подтвержденных переносчиков вируса является песчаная муха Lutzomyia shannoni . [4] Геном VSIV состоит из одной молекулы РНК с отрицательным смыслом, которая имеет длину 11 161 нуклеотид, [5] кодирует пять основных белков: G-белок (G), большой белок (L), фосфопротеин (P), матричный белок (M) и нуклеопротеин (N):
Белок VSIV G, также известный как VSVG, обеспечивает проникновение вируса . Он опосредует прикрепление вируса к рецептору LDL ( LDLR ) или члену семейства LDLR, присутствующему в клетке-хозяине. [6] После связывания комплекс VSIV-LDLR быстро эндоцитозируется . Затем он опосредует слияние вирусной оболочки с эндосомальной мембраной. VSIV проникает в клетку через везикулы, частично покрытые клатрином ; Везикулы, содержащие вирус, содержат больше клатрина и адаптера клатрина, чем обычные везикулы. Везикулы, содержащие вирус, привлекают компоненты актинового аппарата для своего взаимодействия, тем самым вызывая его собственное поглощение. VSIV G не следует по тому же пути, что и большинство везикул, потому что транспорт белка G от ER к плазматической мембране прерывается инкубацией при 15 ° C. В этом состоянии молекулы накапливаются как в ЭР, так и во фракции субклеточных везикул низкой плотности, называемой фракцией везикул, богатой липидами. Материал во фракции везикул, богатой липидами, по-видимому, является промежуточным продуктом пост-ER в процессе транспорта к плазматической мембране (PM). После инфицирования ген VSIV G экспрессируется и обычно изучается в качестве модели N- связанного гликозилирования в эндоплазматическом ретикулуме (ER). Это переводится в шероховатый ЭР , где Glc 3 - Человек 9 - GlcNAc 2 олигосахарида добавляют по долихолу -содержащего белка, к NXS мотиву на VSIV G. Sugars удаляется постепенно , как белок перемещается к устройству Гольджи , и становится устойчивым к эндогликозидазе H . [7] При синтезе в поляризованных эпителиальных клетках гликопротеин оболочки VSV G нацелен на базолатеральный PM. VSVG также является обычным белком оболочки для систем экспрессии лентивирусных векторов, используемых для введения генетического материала в системы in vitro или модели на животных, в основном из-за его чрезвычайно широкого тропизма.
Белок VSIV L кодируется половиной генома и соединяется с фосфопротеином, чтобы катализировать репликацию мРНК.
Белок VSIV M кодируется мРНК длиной 831 нуклеотид, которая транслируется в белок из 229 аминокислот. Предсказанная последовательность белка М не содержит каких-либо длинных гидрофобных или неполярных доменов, которые могли бы способствовать ассоциации с мембраной. Белок богат основными аминокислотами и содержит концевой аминогруппу с высоким содержанием основных элементов.
Везикулярный стоматит
Клинические признаки и диагноз
Основным признаком у животных является заболевание полости рта, проявляющееся в виде пузырьков слизистой оболочки и язв во рту, а также на вымени и вокруг венечного бандажа . У животных могут проявляться системные признаки, такие как анорексия, летаргия и гипертермия (лихорадка). Заболевание обычно проходит в течение двух недель, и животные обычно полностью выздоравливают. [2]
Описаны случаи заражения человека вирусом везикулярного стоматита. Большинство этих случаев было среди лабораторных работников, ветеринаров и животноводов. В большинстве случаев инфекция VSV приводит к короткому 3-5-дневному заболеванию, которое характеризуется лихорадкой, головной болью, миалгией , слабостью и иногда везикулярными поражениями во рту. [10] Серологическое тестирование чаще всего выполняется с помощью ELISA или фиксации комплемента , также можно попытаться выделить вирус. [2]
Лечение и контроль
Специфического лечения не существует, но некоторым животным могут потребоваться поддерживающие жидкости или антибиотики при вторичных инфекциях. [2]
Контроль полагается на протоколы биобезопасности , карантин, изоляцию и дезинфекцию, чтобы вирусное заболевание не проникло в страну или стадо. [2]
Медицинские приложения
Онколитическая терапия
В здоровых клетках человека вирус не может воспроизводиться, вероятно, из-за интерферонового ответа, который позволяет клеткам адекватно реагировать на вирусную инфекцию. Чего нельзя сказать о нечувствительных к интерферону раковых клетках, качество которых позволяет VSIV преимущественно расти и лизировать онкогенные клетки. [11]
Недавно было обнаружено , что аттенуированный VSIV с мутацией в его М-белке обладает онколитическими свойствами. Исследования продолжаются, и они показали, что VSIV уменьшает размер опухоли и способствует ее распространению при меланоме, раке легких, раке толстой кишки и некоторых опухолях мозга на лабораторных моделях рака. [12]
Анти-ВИЧ терапия
VSIV был модифицирован для атаки ВИЧ- инфицированных Т-клеток. Модифицированный вирус был назван вирусом «троянского коня» [1].
Терапия в стадии разработки
Рекомбинантный VSIV прошел фазу 1 испытаний в качестве вакцины от вируса Эбола . [13]
Рекомбинантный VSIV, экспрессирующий гликопротеин вируса Эбола , прошел III фазу испытаний в Африке в качестве вакцины от болезни, вызванной вирусом Эбола . Эффективность вакцины в предотвращении болезни, вызванной вирусом Эбола, составляет 76-100%. [14] [15] (см. Также вакцину rVSV-ZEBOV ) Вакцина rVSV-ZEBOV в настоящее время одобрена.
Компетентный к репликации rVSV также был создан, экспрессируя белки лихорадки Ласса и вируса Марбург . [16]
Другие приложения
Белок VSIV G обычно используется в биомедицинских исследованиях для псевдотипирования ретровирусных и лентивирусных векторов , что дает возможность трансдуцировать широкий спектр типов клеток млекопитающих с помощью представляющих интерес генов. [17]
Белок VSIV G также использовался в цитологических исследованиях переноса в эндомембранной системе . Иммуноэлектронная микроскопия предполагает, что белок G VSIV перемещается из цис- тельца в транс- тельца Гольджи, не транспортируясь между ними в пузырьках, поддерживая модель цистернального созревания трафика Гольджи. [18]
VSV часто используется для проведения количественных и вычислительных исследований репликации и транскрипции вирусного генома. [8] [19] Такие исследования помогают лучше понять вирусное поведение при наличии и отсутствии врожденного иммунного ответа .
В 2020 году ген VSV для его поверхностного белка было заменено , что для атипичной пневмонии-COV-2 шипа белка «с , с тем , чтобы изучить полученный гибридный вирус VSV-ТОРС-COV-2 в качестве возможной вакцины против COVID-19 , тем заболевание, вызванное SARS-CoV-2. [20] [21]
Смотрите также
- Белки матрикса везикуловируса
- Отслеживание вирусных нейронов
- Вакцина rVSV-ZEBOV
Рекомендации
- ^ "История Таксономии ICTV: Везикуловирус Индианы " (HTML) . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Проверено 6 февраля 2019 .
- ^ а б в г д «Вирус везикулярного стоматита» .рассмотрено и опубликовано WikiVet , по состоянию на 12 октября 2011 г.
- ^ Норкин Л.С. (2010). Вирусология: молекулярная биология и патогенез . Вашингтон, округ Колумбия: Американское общество микробиологии Press. ISBN 978-1-55581-453-3.
- ^ Манн Р.С., Кауфман П.Е., Батлер Дж. Ф. (2009). «Песчаная муха, Lutzomyia shannoni Dyar (Insecta: Diptera: Psychodidae: Phlebotomine)» . EENY-421. Энтомология и нематология. Кооперативная служба распространения знаний Флориды. Университет Флориды МФСА .
- ^ «Полный геном VSV» . Проверено 30 мая 2013 года .
- ^ Финкельштейн Д., Верман А., Новик Д., Барак С., Рубинштейн М. Рецептор ЛПНП и члены его семейства служат клеточными рецепторами для вируса везикулярного стоматита. Proc Natl Acad Sci US A. 2013, 30 апреля; 110 (18): 7306–11.
- ^ Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж, Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2002). «Транспортировка из отделения скорой помощи через аппарат Гольджи» . Молекулярная биология клетки (Четвертое изд.). Нью-Йорк: Наука о гирляндах.
- ^ а б Тимм С., Гупта А., Инь Дж. (Август 2015 г.). «Надежная кинетика РНК-вируса: скорость транскрипции определяется уровнями генома» . Биотехнология и биоинженерия . 112 (8): 1655–62. DOI : 10.1002 / bit.25578 . PMC 5653219 . PMID 25726926 .
- ^ Дэвис Н.Л., Вертц Г.В. (март 1982 г.). «Синтез РНК с отрицательной цепью вируса везикулярного стоматита in vitro: зависимость от синтеза вирусного белка» . Журнал вирусологии . 41 (3): 821–32. DOI : 10,1128 / JVI.41.3.821-832.1982 . PMC 256819 . PMID 6284973 .
- ^ Quiroz E, Moreno N, Перальта PH, Tesh РБ. Случай у человека энцефалита, связанного с инфекцией вируса везикулярного стоматита (серотип Индианы). Am J Trop Med Hyg. 1988. 39 (3): 312–314. DOI: 10.4269 / ajtmh.1988.39.312
- ^ Стойдл Д.Ф., Личти Б., Ноулз С., Мариус Р., Аткинс Х., Соненберг Н., Белл Дж. С. (июль 2000 г.). «Использование опухолеспецифических дефектов пути интерферона с ранее неизвестным онколитическим вирусом». Природная медицина . 6 (7): 821–5. DOI : 10.1038 / 77558 . PMID 10888934 . S2CID 8492631 .
- ^ Оздуман К., Воллманн Г., Пипмайер Дж. М., ван ден Поль А. Н. (февраль 2008 г.). «Вирус системного везикулярного стоматита избирательно разрушает мультифокальную глиому и метастатическую карциному в головном мозге» . Журнал неврологии . 28 (8): 1882–93. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.4905-07.2008 . PMC 6671450 . PMID 18287505 .
- ^ Agnandji ST, Huttner A, Zinser ME, Njuguna P, Dahlke C, Fernandes JF и др. (Апрель 2016 г.). «Фаза 1 испытаний вакцины rVSV против Эболы в Африке и Европе» . Медицинский журнал Новой Англии . 374 (17): 1647–60. DOI : 10.1056 / NEJMoa1502924 . PMC 5490784 . PMID 25830326 .
- ^ Энао-Рестрепо А.М., Лонгини И.М., Эггер М., Дин Н.Е., Эдмундс В.Дж., Камачо А. и др. (Август 2015 г.). «Эффективность и действенность вакцины с rVSV-вектором, экспрессирующей поверхностный гликопротеин вируса Эбола: промежуточные результаты кластерного рандомизированного исследования кольцевой вакцинации в Гвинее». Ланцет . 386 (9996): 857–66. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (15) 61117-5 . hdl : 10144/575218 . PMID 26248676 . S2CID 40830730 .
- ^ Энао-Рестрепо А.М., Камачо А., Лонгини И.М., Уотсон С.Х., Эдмундс В.Дж., Эггер М. и др. (Февраль 2017 г.). «Эффективность и действенность вакцины с rVSV-вектором в предотвращении болезни, вызванной вирусом Эбола: окончательные результаты кольцевой вакцинации в Гвинее, открытое, кластерно-рандомизированное исследование (Ebola Ça Suffit!)» . Ланцет . 389 (10068): 505–518. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (16) 32621-6 . PMC 5364328 . PMID 28017403 .
- ^ Гарбутт М., Либшер Р., Валь-Йенсен В., Джонс С., Мёллер П., Вагнер Р. и др. (Май 2004 г.). «Свойства репликационно-компетентных векторов вируса везикулярного стоматита, экспрессирующих гликопротеины филовирусов и аренавирусов» . Журнал вирусологии . 78 (10): 5458–65. DOI : 10.1128 / jvi.78.10.5458-5465.2004 . PMC 400370 . PMID 15113924 .
- ^ Cronin J, Zhang XY, Reiser J (август 2005 г.). «Изменение тропизма лентивирусных векторов с помощью псевдотипирования» . Современная генная терапия . 5 (4): 387–98. DOI : 10.2174 / 1566523054546224 . PMC 1368960 . PMID 16101513 .
- ^ Миронов А.А., Безноусенко Г.В., Никозиани П., Мартелла О, Трукко А., Квеон Х.С. и др. (Декабрь 2001 г.). «Мелкие грузовые белки и большие агрегаты могут пересекать Гольджи по общему механизму, не покидая просвет цистерн» . Журнал клеточной биологии . 155 (7): 1225–38. DOI : 10.1083 / jcb.200108073 . PMC 2199327 . PMID 11756473 .
- ^ Лим К.И., Ланг Т., Лам В., Инь Дж. (Сентябрь 2006 г.). «Модельный дизайн вирусов с ослабленным ростом» . PLOS Вычислительная биология . 2 (9): e116. Bibcode : 2006PLSCB ... 2..116L . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.0020116 . PMC 1557587 . PMID 16948530 .
- ^ SciTechDaily: Исследователи создали вирус, имитирующий SARS-CoV-2, коронавирус COVID-19 - вот почему . Источник: Медицинский факультет Вашингтонского университета. 19 августа 2020 г.
- ^ Джеймс Бретт Кейс, Пол В. Ротлауф, Рита Э. Чен, Чжуомин Лю, Хайян Чжао, Артур С. Ким, Луи-Мари Блойет, Циру Зенг, Стивен Тахан, Линдси Дройт, Ма. Ксения Г. Илаган, Майкл А. Тартелл, Гая Амарасингхе, Джеффри П. Хендерсон, Шейн Мирш, Март Устав, Сачдев Сидху, Герберт В. Вирджин, Дэвид Ван, Сиюань Дин, Давид Корти, Элитца С. Тил, Давед Х. Фремонт , Майкл С. Алмаз и Шон П. Велэн: нейтрализующие антитела и Растворимый ACE2 Ингибирование репликации компетентного VSV-SARS-COV-2 и клиническое изолята SARS-COV-2 , и клеткахозяин микроба, 1 июль 2020 года, DOI: 10.1016 / j.chom.2020.06.021
Внешние ссылки
- Вирусная зона : везикуловирус
- Вирус везикулярного стоматита из проекта «Лаборатория на месте».
- Болезнь карта на Всемирной организации по охране здоровья животных