stringtranslate.com

везикуловирус Индианы

Везикуловирус Индианы , ранее вирус везикулярного стоматита Индианы ( VSIV или VSV ) — вирус семейства Rhabdoviridae ; известный лиссавирус бешенства принадлежит к тому же семейству. VSIV может поражать насекомых , крупный рогатый скот, лошадей и свиней. Он имеет особое значение для фермеров в некоторых регионах мира, где он поражает крупный рогатый скот. Это связано с тем, что его клиническая картина идентична очень важному вирусу ящура . [2]

Вирус является зоонозным и вызывает у инфицированных людей заболевание, похожее на грипп.

Это также распространенный лабораторный вирус, используемый для изучения свойств вирусов семейства Rhabdoviridae , а также для изучения эволюции вирусов . [3]

Характеристики

Везикуловирус Индианы является прототипическим представителем рода Vesiculovirus семейства Rhabdoviridae . VSIV является арбовирусом , и его репликация происходит в цитоплазме. Естественные инфекции VSIV включают два этапа: цитолитическое инфицирование млекопитающих-хозяев и передачу насекомыми. У насекомых инфекции являются нецитолитическими персистирующими. Одним из подтвержденных векторов вируса является москит-флеботомин Lutzomyia shannoni . [4] Геном VSIV находится на одной молекуле отрицательно-полярной РНК, которая имеет длину 11 161 нуклеотид, [5] которая кодирует пять основных белков: белок G (G), большой белок (L), фосфопротеин (P), матричный белок (M) и нуклеопротеин (N):

Белок VSIV G, также известный как VSVG, обеспечивает проникновение вируса . Он опосредует присоединение вируса к рецептору ЛПНП ( LDLR ) или члену семейства LDLR, присутствующему на клетке-хозяине. [6] После связывания комплекс VSIV-LDLR быстро эндоцитируется . Затем он опосредует слияние вирусной оболочки с эндосомальной мембраной. VSIV проникает в клетку через частично покрытые клатрином везикулы; содержащие вирус везикулы содержат больше клатрина и адаптера клатрина, чем обычные везикулы. Содержащие вирус везикулы привлекают компоненты актинового аппарата для своего взаимодействия, тем самым вызывая его собственное поглощение. VSIV G не следует тем же путем, что и большинство везикул, поскольку транспорт белка G из ЭР в плазматическую мембрану прерывается инкубацией при 15 °C. При этом условии молекулы накапливаются как в ЭР, так и в субклеточной фракции везикул низкой плотности, называемой фракцией везикул, богатой липидами. Материал в богатой липидами фракции везикул, по-видимому, является пост-ER промежуточным продуктом в процессе транспортировки к плазматической мембране (PM). После заражения ген VSIV G экспрессируется и обычно изучается в качестве модели для N -связанного гликозилирования в эндоплазматическом ретикулуме (ER). Он транслируется в шероховатый ER, где олигосахарид Glc 3 - Man 9 - GlcNac 2 добавляется долихол - содержащим белком к мотиву NXS на VSIV G. Сахара постепенно удаляются по мере того, как белок перемещается в аппарат Гольджи , и он становится устойчивым к эндогликозидазе H. [ 7] При синтезе в поляризованных эпителиальных клетках оболочечный гликопротеин VSV G направляется в базолатеральную PM. VSVG также является распространенным белком оболочки для систем экспрессии лентивирусных векторов, используемых для введения генетического материала в системы in vitro или модели животных, в основном из-за его чрезвычайно широкого тропизма. [ необходима цитата ]

Белок VSIV L кодируется половиной генома и объединяется с фосфопротеином, катализируя репликацию мРНК.

Белок VSIV M кодируется мРНК длиной 831 нуклеотид и транслируется в белок из 229 аминокислот. Предсказанная последовательность белка M не содержит длинных гидрофобных или неполярных доменов, которые могли бы способствовать ассоциации с мембраной. Белок богат основными аминокислотами и содержит высокоосновный аминоконцевой домен. [ необходима цитата ]

Белок VSV N необходим для инициации синтеза генома. [8] [9]

Везикулярный стоматит

Клинические признаки и диагностика

Основным признаком у животных является заболевание полости рта, проявляющееся в виде везикул и язв на слизистой оболочке рта, а также на вымени и вокруг венчика. У животных могут проявляться системные признаки, такие как анорексия, летаргия и пирексия (лихорадка). Болезнь обычно проходит в течение двух недель, и животные обычно полностью выздоравливают. [2]

Были описаны случаи заражения человека вирусом везикулярного стоматита. Большинство из этих случаев были среди лабораторных работников, ветеринаров и скотоводов. В большинстве случаев заражение VSV приводило к короткой болезни продолжительностью от 3 до 5 дней, характеризующейся лихорадкой, головной болью, миалгией , слабостью и иногда везикулярными поражениями полости рта. [10] Серологическое тестирование чаще всего проводится с помощью ИФА или реакции связывания комплемента , также можно попытаться изолировать вирус. [2]

Лечение и контроль

Специфического лечения не существует, но некоторым животным могут потребоваться поддерживающие жидкости или антибиотики для лечения вторичных инфекций. [2]

Контроль осуществляется с помощью протоколов биологической безопасности , карантина, изоляции и дезинфекции, чтобы гарантировать, что вирусное заболевание не проникнет в страну или стадо. [2]

Медицинские приложения

Онколитическая терапия

В здоровых клетках человека вирус не может размножаться, вероятно, из-за реакции интерферона , которая позволяет клеткам адекватно реагировать на вирусную инфекцию. Того же самого нельзя сказать о раковых клетках, не реагирующих на интерферон, качество, которое позволяет VSIV расти и лизировать онкогенные клетки преимущественно. [11]

Недавно было обнаружено, что ослабленный VSIV с мутацией в его белке M обладает онколитическими свойствами. Исследования продолжаются и показали, что VSIV уменьшает размер опухоли и ее распространение при меланоме, раке легких, раке толстой кишки и некоторых опухолях мозга в лабораторных моделях рака. [12]

Анти-ВИЧ терапия

VSIV был модифицирован для атаки ВИЧ -инфицированных Т-клеток. Модифицированный вирус был назван вирусом "троянский конь" Пресс-релиз NIH - Вирус троянский конь контролирует ВИЧ-инфекцию - 09/04/1997

Вакцина от лихорадки Эбола

Рекомбинантный VSIV прошел первую фазу испытаний в качестве вакцины против вируса Эбола . [13]

Рекомбинантный VSIV, экспрессирующий гликопротеин вируса Эбола, прошел фазу III испытаний в Африке в качестве вакцины против болезни, вызванной вирусом Эбола . Было показано, что вакцина эффективна на 76–100 % в профилактике болезни, вызванной вирусом Эбола. [14] [15] (см. также вакцину rVSV-ZEBOV ) В декабре 2019 года вакцина rVSV-ZEBOV Ervebo компании Merck & Co. была одобрена Управлением по контролю за продуктами и лекарствами для лечения лиц в возрасте 18 лет и старше. [16]

Другие применения

Также был создан вирус rVSV, способный к репликации и экспрессирующий белки лихорадки Ласса и вируса Марбург . [17]

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 интересующими генами. [18]

Белок VSIV G также использовался в цитологических исследованиях перемещения в эндомембранной системе . Иммуноэлектронная микроскопия показывает, что белок VSIV G перемещается из цис- в транс- тельца Гольджи без транспортировки между ними в пузырьках, что подтверждает модель цистернального созревания перемещения Гольджи. [19]

VSV часто используется для проведения количественных и вычислительных исследований репликации и транскрипции вирусного генома. [8] [20] Такие исследования помогают лучше понять поведение вируса при наличии и отсутствии врожденного иммунного ответа . [ необходима ссылка ]

В 2020 году на основе модифицированного VSV была разработана возможная вакцина против COVID-19 , заболевания, вызываемого SARS-CoV-2 . Модификация включала замену генов поверхностного белка VSV на гены шиповидных белков SARS-CoV-2. [21] [22]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "История таксономии ICTV: везикуловирус Индианы" (html) . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Получено 6 февраля 2019 г. .
  2. ^ abcde «Вирус везикулярного стоматита».проверено и опубликовано WikiVet , дата обращения 12 октября 2011 г.
  3. ^ Norkin LC (2010). Вирусология: молекулярная биология и патогенез . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Американского общества микробиологии. ISBN 978-1-55581-453-3.
  4. ^ Манн Р.С., Кауфман П.Е., Батлер Дж.Ф. (2009). «Песчаная муха, Lutzomyia shannoni Dyar (Insecta: Diptera: Psychodidae: Phlebotomine)». ЭЕНИ-421. Энтомология и нематология. Служба распространения кооперативов Флориды. Университет Флориды МФСА .
  5. ^ "VSV полный геном" . Получено 30 мая 2013 .
  6. ^ Финкельштейн Д., Верман А., Новик Д., Барак С., Рубинштейн М. Рецептор ЛПНП и его члены семейства служат клеточными рецепторами для вируса везикулярного стоматита. Proc Natl Acad Sci US A. 2013 30 апреля;110(18):7306–11.
  7. ^ Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2002). «Транспорт из ЭР через аппарат Гольджи». Молекулярная биология клетки (четвертое изд.). Нью-Йорк: Garland Science.
  8. ^ ab Timm C, Gupta A, Yin J (август 2015 г.). «Надежная кинетика РНК-вируса: скорости транскрипции задаются уровнями генома». Биотехнология и биоинженерия . 112 (8): 1655–62. doi :10.1002/bit.25578. PMC 5653219. PMID 25726926  . 
  9. ^ Davis NL, Wertz GW (март 1982). «Синтез отрицательной цепи РНК 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. 
  10. ^ Quiroz E, Moreno N, Peralta PH, Tesh RB. Случай энцефалита у человека, связанный с инфекцией вируса везикулярного стоматита (серотип Индиана). Am J Trop Med Hyg. 1988;39(3):312–314. doi:10.4269/ajtmh.1988.39.312
  11. ^ Stojdl DF, Lichty B, Knowles S, Marius R, Atkins H, Sonenberg N, Bell JC (июль 2000 г.). «Использование опухолеспецифических дефектов в пути интерферона с ранее неизвестным онколитическим вирусом». Nature Medicine . 6 (7): 821–5. doi :10.1038/77558. PMID  10888934. S2CID  8492631.
  12. ^ Оздуман К, Воллманн Г, Пипмейер Дж. М., ван ден Пол АН (февраль 2008 г.). «Вирус системного везикулярного стоматита селективно разрушает мультифокальную глиому и метастатическую карциному в мозге». Журнал нейронауки . 28 (8): 1882–93. doi :10.1523/JNEUROSCI.4905-07.2008. PMC 6671450. PMID  18287505 . 
  13. ^ Agnandji ST, Huttner A, Zinser ME, Njuguna P, Dahlke C, Fernandes JF и др. (апрель 2016 г.). «Испытания фазы 1 вакцины rVSV Ebola в Африке и Европе». The New England Journal of Medicine . 374 (17): 1647–60. doi :10.1056/NEJMoa1502924. PMC 5490784. PMID  25830326 . 
  14. ^ Henao-Restrepo AM, Longini IM, Egger M, Dean NE, Edmunds WJ, Camacho A и др. (август 2015 г.). «Эффективность и результативность вакцины с вектором rVSV, экспрессирующей поверхностный гликопротеин Эболы: промежуточные результаты кластерного рандомизированного исследования вакцинации кольцом Гвинеи». Lancet . 386 (9996): 857–66. doi :10.1016/S0140-6736(15)61117-5. hdl : 10144/575218 . PMID  26248676. S2CID  40830730.
  15. ^ Henao-Restrepo AM, Camacho A, Longini IM, Watson CH, Edmunds WJ, Egger M и др. (февраль 2017 г.). «Эффективность и результативность вакцины с вектором rVSV в профилактике заболевания вирусом Эбола: окончательные результаты вакцинации кольцом Гвинеи, открытого кластерного рандомизированного исследования (Эбола Ça Suffit!)». Lancet . 389 (10068): 505–518. doi :10.1016/S0140-6736(16)32621-6. PMC 5364328 . PMID  28017403. 
  16. ^ Комиссар, Офис (2020-03-24). «Первая одобренная FDA вакцина для профилактики болезни, вызванной вирусом Эбола, знаменует собой важную веху в готовности и реагировании общественного здравоохранения». FDA . Получено 20.10.2021 .
  17. ^ Гарбутт М., Либшер Р., Валь-Йенсен В., Джонс С., Мёллер П., Вагнер Р. и др. (май 2004 г.). «Свойства векторов вируса везикулярного стоматита, компетентных в репликации, экспрессирующих гликопротеины филовирусов и аренавирусов». Журнал вирусологии . 78 (10): 5458–65. doi :10.1128/jvi.78.10.5458-5465.2004. PMC 400370. PMID  15113924 . 
  18. ^ Cronin J, Zhang XY, Reiser J (август 2005 г.). «Изменение тропизма лентивирусных векторов посредством псевдотипирования». Current Gene Therapy . 5 (4): 387–98. doi :10.2174/1566523054546224. PMC 1368960 . PMID  16101513. 
  19. ^ Миронов АА, Безнусенко ГВ, Никозиани П, Мартелла О, Трукко А, Квеон ХС и др. (декабрь 2001 г.). «Маленькие грузо-белки и крупные агрегаты могут проходить через аппарат Гольджи с помощью общего механизма, не покидая просвет цистерн». Журнал клеточной биологии . 155 (7): 1225–38. doi :10.1083/jcb.200108073. PMC 2199327. PMID 11756473  . 
  20. ^ Lim KI, Lang T, Lam V, Yin J (сентябрь 2006 г.). "Модельно-ориентированное проектирование ослабленных вирусов". PLOS Computational Biology . 2 (9): e116. Bibcode : 2006PLSCB ...2..116L. doi : 10.1371/journal.pcbi.0020116 . PMC 1557587. PMID  16948530. 
  21. ^ SciTechDaily: Исследователи создали вирус, который имитирует SARS-CoV-2, коронавирус COVID-19 — вот почему. Источник: Медицинская школа Вашингтонского университета. 19 августа 2020 г.
  22. ^ Джеймс Бретт Кейс, Пол В. Ротлауф, Рита Э. Чэнь, Чжуомин Лю, Хайянь Чжао, Артур С. Ким, Луи-Мари Блуайе, Циру Цзэн, Стивен Тахан, Линдси Дройт, Ма. Xenia G. Ilagan, Michael A. Tartell, Gaya Amarasinghe, Jeffrey P. Henderson, Shane Miersch, Mart Ustav, Sachdev Sidhu, Herbert W. Virgin, David Wang, Siyuan Ding, Davide Corti, Elitza S. Theel, Daved H. Fremont , Michael S. Diamond и Sean P. J. Whelan: нейтрализующее антитело и растворимое ингибирование ACE2 репликативно-компетентного VSV-SARS-CoV-2 и клинического изолята SARS-CoV-2, клетка-хозяин и микроб, 1 июля 2020 г., doi:10.1016/j.chom.2020.06.021

Внешние ссылки