stringtranslate.com

Человеческий коронавирус HKU1

Betacoronavirus hongkonense [1] (обычно называемый человеческим коронавирусом HKU1, сокращенно HCoV-HKU1 ) — это вид коронавируса у людей и животных. Он вызывает заболевание верхних дыхательных путей с симптомами простуды , но может прогрессировать до пневмонии и бронхиолита . [2] Впервые он был обнаружен в январе 2004 года у одного мужчины в Гонконге . [3] Последующие исследования показали, что он имеет глобальное распространение и более раннее происхождение.

Вирус представляет собой оболочечный , положительно-полярный , одноцепочечный РНК-вирус , который проникает в клетку-хозяина, связываясь с рецептором N-ацетил-9-O-ацетилнейраминовой кислоты . [4] Он имеет ген гемагглютининэстеразы (HE), который отличает его как представителя рода Betacoronavirus и подрода Embecovirus . [5]

История

HCoV-HKU1 был впервые обнаружен в январе 2004 года у 71-летнего мужчины, госпитализированного из-за острого респираторного дистресс-синдрома и рентгенологически подтвержденной двусторонней пневмонии . Мужчина недавно вернулся в Гонконг из Шэньчжэня, Китай . [3] [6]

В 2023 году в соответствии с новым предложением по биномиальному наименованию 2021 года вирус HCoV-HKU1 был переименован в Betacoronavirus hongkonense.

Вирусология

Ву и его коллеги не смогли вырастить изолят HCoV-HKU1, но им удалось получить полную геномную последовательность. Филогенетический анализ показал, что HKU1 наиболее тесно связан с вирусом гепатита мыши (MHV) и отличается в этом отношении от других известных бета-коронавирусов человека , таких как HCoV-OC43 . [3] Вирус был успешно культивирован Пирком и его коллегами в модели ex vivo респираторного эпителия человека. [7] Дополнительные исследования показали, что вирус прикрепляется к O-ацетилированным сиаловым кислотам на поверхности клетки, [8] что вызывает конформационный сдвиг в белке S, облегчая взаимодействие с рецептором входа. [9] Интересно, что фермент калликреин 13 был идентифицирован командой Пирка как активирующий фактор, ответственный за обработку белка спайка. Это может потенциально определять тканевые и клеточные предпочтения вируса, а также может управлять регуляцией межвидовой передачи. [10]

При анализе генов РНК-зависимой РНК-полимеразы (RdRp), спайка (S) и нуклеокапсида (N) были обнаружены несовместимые филогенетические связи. Полное секвенирование генома 22 штаммов HCoV-HKU1 подтвердило, что это произошло из-за естественной рекомбинации . [3] HCoV-HKU1, вероятно, произошел от грызунов . [11]

HCoV-HKU1 — один из семи известных коронавирусов, поражающих людей. Остальные шесть: [12]

Структуры белков шипа (S) HCoV-HKU1 и гемагглютининэстеразы (HE) были разрешены с помощью крио-ЭМ в 2016 и 2020 годах соответственно. Белок S ( PDB : 5I08 ​) был отмечен за его большой размер. [13] Белок HE ( PDB : 6Y3Y ​) отличается от обычных (таких как в OC43) наличием гораздо меньшего рудиментарного лектинового домена. Этот домен защищен от распознавания иммунной системой посредством изменения размера и гликозилирования. [14]

Эпидемиология

Анализ обратного отслежения за аспиратами из носоглотки, отрицательными на SARS, взятыми у пациентов с респираторными заболеваниями в период SARS в 2003 году, выявил наличие РНК CoV-HKU1 в образце, взятом у 35-летней женщины с пневмонией. [6]

После первых сообщений об открытии HCoV-HKU1, вирус был идентифицирован в том же году у 10 пациентов в северной Австралии . Респираторные образцы собирались в период с мая по август (зима в Австралии). Исследователи обнаружили, что большинство HCoV-HKU1–положительных образцов были получены от детей в поздние зимние месяцы. [15]

Первые известные случаи в Западном полушарии были обнаружены в 2005 году после анализа более старых образцов клиническими вирусологами в больнице Йель-Нью-Хейвен в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, которым было любопытно узнать, был ли HCoV-HKU1 в их районе. Они провели исследование образцов, собранных в течение 7 недель (декабрь 2001 г. — февраль 2002 г.) у 851 младенца и ребенка. Образцы девяти детей имели человеческий коронавирус HKU1. У этих детей были инфекции дыхательных путей на момент сбора образцов (у одной девочки настолько серьезные, что потребовалась искусственная вентиляция легких), в то время как тесты на другие причины, такие как респираторно-синцитиальный вирус человека (РСВ), вирусы парагриппа (типы 1–3) , вирусы гриппа А и В и аденовирус , были отрицательными с помощью прямого иммунофлуоресцентного анализа , а также метапневмовирус человека и HCoV-NH с помощью полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР). Исследователи сообщили, что штаммы, выявленные в Нью-Хейвене, были похожи на штамм, обнаруженный в Гонконге, и предположили их всемирное распространение. [16] Эти штаммы, обнаруженные в Нью-Хейвене, не следует путать с HCoV-NH (коронавирус Нью-Хейвена), который является штаммом человеческого коронавируса NL63 .

В июле 2005 года во Франции было зарегистрировано шесть случаев. В этих случаях французские исследователи использовали улучшенные методы извлечения вируса из носоглоточных аспиратов и из образцов кала. [17]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Taxon Details | ICTV". Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Получено 25 июля 2024 г.
  2. ^ Лим, Ивонн Синьи; Нг, Янь Лин; Там, Джеймс П.; Лю, Дин Сян (2016-07-25). «Человеческие коронавирусы: обзор взаимодействия вируса и хозяина». Заболевания . 4 (3): 26. doi : 10.3390/diseases4030026 . ISSN  2079-9721. PMC 5456285. PMID 28933406.  См . Таблицу 1. 
  3. ^ abcd Woo, PCY; Lau, SKP; Chu, C.-m.; Chan, K.-h.; Tsoi, H.-w.; Huang, Y.; Wong, BHL; Poon, RWS; Cai, JJ; Luk, W.-k.; Poon, LLM; Wong, SSY; Guan, Y.; Peiris, JSM; Yuen, K.-y. (2004). «Характеристика и полная последовательность генома нового коронавируса, коронавируса HKU1, от пациентов с пневмонией». Журнал вирусологии . 79 (2): 884–95. doi :10.1128/JVI.79.2.884-895.2005. PMC 538593. PMID  15613317 . 
  4. ^ Лим, Ивонн Синьи; Нг, Янь Лин; Там, Джеймс П.; Лю, Дин Сян (2016-07-25). «Человеческие коронавирусы: обзор взаимодействия вируса и хозяина». Заболевания . 4 (3): 26. doi : 10.3390/diseases4030026 . ISSN  2079-9721. PMC 5456285. PMID 28933406.  См . Таблицу 1. 
  5. ^ Woo, Patrick CY; Huang, Yi; Lau, Susanna KP; Yuen, Kwok-Yung (2010-08-24). "Coronavirus Genomics and Bioinformatics Analysis". Viruses . 2 (8): 1804–1820. doi : 10.3390/v2081803 . ISSN  1999-4915. PMC 3185738 . PMID  21994708. У всех членов подгруппы A Betacoronavirus ген гемагглютининэстеразы (HE), который кодирует гликопротеин с активностью нейраминовой О-ацетилэстеразы и активным сайтом FGDS, присутствует ниже ORF1ab и выше гена S (рисунок 1). 
  6. ^ аб Лау, СКП; Ух ты, PCY; Ага, CCY; Це, Х.; Цой, Х.-ш.; Ченг, VCC; Ли, П.; Тан, ЧФ; Чунг, Китай; Ли, РА; Итак, Л.-й.; Лау, Ю.-л.; Чан, К.-х.; Юэн, К.-й. (2006). «Коронавирус HKU1 и другие коронавирусные инфекции в Гонконге». Журнал клинической микробиологии . 44 (6): 2063–71. дои : 10.1128/JCM.02614-05. ПМЦ 1489438 . ПМИД  16757599. 
  7. ^ Pyrc, Krzysztof; Sims, Amy C.; Dijkman, Ronald; Jebbink, Maarten; Long, Casey; Deming, Damon; Donaldson, Eric; Vabret, Astrid; Baric, Ralph; van der Hoek, Lia; Pickles, Raymond (ноябрь 2010 г.). «Культивирование некультивируемого: человеческий коронавирус HKU1 заражает, реплицируется и производит дочерние вирионы в культурах клеток эпителия дыхательных путей человека». Журнал вирусологии . 84 (21): 11255–11263. doi :10.1128/JVI.00947-10. ISSN  0022-538X. PMC 2953148. PMID 20719951  . 
  8. ^ Хуан, Синчуань; Дун, Вэньцзюань; Милевска, Александра; Голда, Анна; Ци, Юнхэ; Чжу, Цюань К.; Мараско, Уэйн А.; Барик, Ральф С.; Симс, Эми С.; Пирц, Кшиштоф; Ли, Вэньхуэй; Суй, Цзяньхуа (15 июля 2015 г.). Перлман, С. (ред.). «Спайковый белок человеческого коронавируса HKU1 использует O-ацетилированную сиаловую кислоту в качестве детерминанты рецептора прикрепления и использует белок гемагглютинин-эстеразы в качестве фермента, разрушающего рецептор». Журнал вирусологии . 89 (14): 7202–7213. doi :10.1128/JVI.00854-15. ISSN  0022-538X. PMC 4473545. PMID  25926653 . 
  9. ^ Пронкер, Матти Ф.; Крейцнахер, Роберт; Друлите, Ева; Хулсвит, Рубен Дж.Г.; Ли, Зеши; Ван Куппевельд, Фрэнк Дж. М.; Снейдер, Йост; Ланг, Ифэй; Босх, Беренд-Ян; Бунс, Герт-Ян; Фрэнк, Мартин; Гроот, Рауль Дж. де; Хердисс, Дэниел Л. (2023). «Связывание сиалогликанов вызывает открытие шипа у человеческого коронавируса». bioRxiv 10.1101/2023.04.20.536837 . 
  10. ^ Милевская, Александра; Фальковски, Кэтрин; Кульчицка, Магдалена; Белецка, Ева; Наскальска, Антонина; Мак, Павел; Леснер, Адам; Охман, Марек; Урлик, Мацей; Диамандис, Эльфтериос; Прассас, Иоаннис; Потемпа, Ян; Кантыка, Томаш; Пирц, Кшиштоф (24 ноября 2020 г.). «Калликреин 13 служит праймирующей протеазой при заражении человеческим коронавирусом HKU1». Научная сигнализация . 13 (659). doi : 10.1126/scisignal.aba9902. ISSN  1945-0877. ПМЦ 7857416 . ПМИД  33234691. 
  11. ^ Фунг, То Синг; Лю, Дин Сян (2019). «Человеческий коронавирус: взаимодействие хозяина и патогена». Ежегодный обзор микробиологии . 73 : 529–557. doi : 10.1146/annurev-micro-020518-115759 . PMID  31226023.
  12. ^ Leung, Daniel (20 января 2019 г.). «Коронавирусы (включая SARS)». Infectious Disease Advisor . Decision Support in Medicine, LLC. Архивировано из оригинала 16 апреля 2021 г. Получено 1 августа 2020 г.
  13. ^ Кирхдёрфер, Роберт Н.; Коттрелл, Кристофер А.; Ван, Няньшуан; Паллесен, Йеспер; Яссин, Хади М.; Тернер, Ханна Л.; Корбетт, Киццмекия С.; Грэм, Барни С.; Маклеллан, Джейсон С.; Уорд, Эндрю Б. (март 2016 г.). «Структура шиповидного белка человеческого коронавируса до слияния». Nature . 531 (7592): 118–121. Bibcode :2016Natur.531..118K. doi : 10.1038/nature17200 . PMC 4860016 . PMID  26935699. 
  14. ^ Hurdiss DL, Drulyte I, Lang Y, Shamorkina TM, Pronker MF, van Kuppeveld FJ, Snijder J, de Groot RJ (16 ноября 2020 г.). «Cryo-EM structure of coronavirus-HKU1 haemagglutinin esterase reveals architecture changes rising from extended circular in humans» (Крио-ЭМ-структура эстеразы гемагглютинина коронавируса HKU1 выявляет архитектурные изменения, возникающие в результате длительной циркуляции у людей). Nature Communications . 11 (1): 4646. Bibcode :2020NatCo..11.4646H. doi : 10.1038/s41467-020-18440-6 . PMC 7495468 . PMID  32938911. 
  15. ^ Sloots, T; McErlean, P; Speicher, D; Arden, K; Nissen, M; MacKay, I (2006). «Доказательства наличия человеческого коронавируса HKU1 и человеческого бокавируса у австралийских детей». Журнал клинической вирусологии . 35 (1): 99–102. doi : 10.1016/j.jcv.2005.09.008 . PMC 7108338. PMID  16257260 . 
  16. ^ Эспер, Фрэнк; Вайбель, Карла; Фергюсон, Дэвид; Ландри, Мари Л.; Кан, Джеффри С. (2006). «Коронавирусная инфекция HKU1 в Соединенных Штатах». Новые инфекционные заболевания . 12 (5): 775–9. doi :10.3201/eid1205.051316. PMC 3374449. PMID  16704837 . 
  17. ^ Vabret, A.; Dina, J.; Gouarin, S.; Petitjean, J.; Corbet, S.; Freymuth, F. (2006). «Обнаружение нового человеческого коронавируса HKU1: отчет о 6 случаях». Clinical Infectious Diseases . 42 (5): 634–9. doi : 10.1086/500136 . PMC 7107802. PMID  16447108 . 

Внешние ссылки