stringtranslate.com

Цирковирус свиней

Свиной цирковирус ( PCV ) — это группа из четырех [1] одноцепочечных ДНК-вирусов, которые не имеют оболочки и имеют несегментированный кольцевой геном. Они являются членами рода Circovirus , который может инфицировать свиней . [2] Вирусный капсид имеет форму икосаэдра и приблизительно 17 нм в диаметре.

PCV — самые маленькие вирусы, автономно реплицирующиеся в эукариотических клетках. [3] Они реплицируются в ядре инфицированных клеток, используя полимеразу хозяина для амплификации генома.

PCV-2 вызывает заболевание, связанное с цирковирусом свиней , или синдром мультисистемного истощения после отъема (PMWS). Эффективная вакцина теперь доступна. Fort Dodge Animal Health ( Wyeth ) выпустила первую одобренную USDA вакцину в 2006 году, содержащую инактивированный вирус ( код ATCvet : QI09AA07 ( ВОЗ )). [2]

Классификация

По состоянию на 2018 год известно три штамма PCV:

PCV-1 и PCV-2 демонстрируют высокую степень идентичности последовательностей и схожую геномную организацию; тем не менее, основа различной патогенности до сих пор не раскрыта. [3] Организация PCV-3 похожа, но идентичность последовательностей гораздо ниже. [4]

Геном

Карта генома PCV-1 (идентична PCV-2)
Формирование четверки «Плавильный котел»

Геном PCV является одним из самых простых среди всех вирусов, требуя только капсидный белок (ORF2) и два белка репликазы (ORF1) для репликации и создания функционального вируса. Из-за простоты PCV, он должен в значительной степени полагаться на клеточный аппарат хозяина для репликации. Начало репликации расположено на небольшом октануклеотидном стебле-петле, который окружен палиндромными повторами [5] , при этом ORF расположены голова к голове по обе стороны от Ori . В частности, ORF1 расположен по часовой стрелке, а ORF2 — против часовой стрелки от Ori.

Два фермента репликазы, которые создаются из ORF1, Rep и Rep', сохраняются между двумя типами PCV и являются частью ранней фазы вируса. Репликазы отличаются тем, что Rep является полным транскриптом ORF1 из 312 аминокислот, тогда как Rep' является укороченной формой ORF1 в результате сплайсинга и имеет длину всего 168 аминокислот. Промотор для rep (Prep) содержит элемент ответа, стимулируемый интерфероном (ISRE), который предполагает, что Rep и Rep' регулируются участием цитокинов [ 6] и, вероятно, является средством для вируса преодолевать иммунные реакции хозяина на инфекцию. Rep и Rep' образуют димер , который связывается с двумя гексамерными областями, прилегающими к петле-стеблю, H1 и H2, что необходимо для репликации. Когда димер связывается с этой областью, репликазы расщепляют область петли стебля-петли и остаются ковалентно связанными с областями H1 и H2 ДНК , которая становится 5'- концом ДНК. Вновь образованный 3'OH-конец образует праймер с использованием РНК-полимеразы хозяина , который затем используется ДНК-полимеразой хозяина для начала транскрипции вирусной ДНК посредством репликации по типу катящегося кольца . После создания комплементарной цепи ДНК область стебля-петли образует свободную, не связанную водородом, квадруплетную структуру ДНК. Эта слабо связанная структура может образовывать короткоживущие ДНК-тримеры, которые образуют две матрицы для репликации, а также поддерживают нуклеиновую целостность области стебля стебля-петли. [5] Окончание последовательности репликации пока не идентифицировано, хотя есть доказательства, подтверждающие, что Rep также подавляет свой собственный промотор, Prep.

Область ORF2 кодирует капсидный белок Cap (он же CP), который немного отличается у PCV-1 и PCV-2. Эта вариация в PCV может объяснить, почему PCV-1 непатогенен, а PCV-2 патогенен [ противоречиво ] . Промотор этого белка расположен в ORF1, в месте усечения Rep', и является сплайсингом того же экзона в начальную точку кодирующей области ORF2 [6] и экспрессируется как на ранней, так и на поздней фазе. Это иммуногенная область вируса и является основной областью исследований для создания вакцины для лечения PMWS.

В геноме есть третий ген, закодированный в противоположной ориентации ORF1. Этот ген транскрибируется и является важным геном, участвующим в репликации вируса. [7]

Размер

Цирковирус свиней — реплицирующийся вирус с одной из самых маленьких цепей ДНК, состоящей из простой петли ДНК.

Последовательность ДНК штамма MLP-22 цирковируса свиней 2-го типа составляет 1726 пар оснований. [8] [9]

Вход

PCV заражает широкий спектр типов клеток, включая гепатоциты , кардиомиоциты и макрофаги . Однако до недавнего времени было неизвестно, как именно достигается прикрепление и проникновение в эти клетки. Исследования показали, что PCV использует клатрин-опосредованный эндоцитоз для проникновения в клетку, хотя предполагается, что могут быть и другие факторы, которые не были идентифицированы. После эндоцитоза образование эндосом и лизосом вызывает кислый сдвиг pH, что позволяет вирусу с помощью АТФ освободиться от оболочки и покинуть эндосомы и лизосомы. После того, как вирус покидает эндосомы и лизосомы, он перемещается в ядро ​​неизвестным образом. [10]

Побег

Помимо ORF1 и ORF2, есть также ORF3, который не обязательно требуется для выживания PCV в хозяине. Исследования показали, что белок, закодированный в ORF3, может модулировать цикл деления клеток хозяина и вызывать опосредованный клетками, вызванный вирусом апоптоз . Использование дрожжевой двухгибридной системы скрининга ORF3 против библиотеки кДНК свиньи показало, что белок ORF3 взаимодействует со свиным pPirh2, который является E3 убиквитинлигазой . Эта E3 убиквитинлигаза обычно взаимодействует с p53 во время цикла деления клеток и не дает ему останавливать цикл деления клеток в S-фазе . Однако ORF3 также взаимодействует с pPirh2 в той же области, что и p53, и вызывает повышение экспрессии p53. Это увеличение p53 останавливает цикл деления клеток, и результатом этого является апоптоз, опосредованный p53, который высвобождает PCV во внеклеточную среду. [11]

Загрязнение вакцины для человека

22 марта 2010 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) рекомендовало приостановить использование вакцины Rotarix , одной из двух вакцин против ротавируса , лицензированных в США , из-за обнаружения вирусного заражения ДНК . [12] Последующие исследования GlaxoSmithKline подтвердили заражение в рабочих клетках и вирусном «семени», используемом при производстве Rotarix, а также подтвердили, что материал, вероятно, присутствовал с ранних стадий разработки продукта, включая клинические испытания для одобрения FDA. [13]

Тестирование другой лицензированной вакцины против ротавирусной инфекции, RotaTeq , также обнаружило некоторые компоненты как PCV-1, так и PCV-2. [14] Свиной цирковирус 1, как известно, не вызывает заболевания у людей или других животных. [12] [13]

По состоянию на 8 июня 2010 года FDA на основе тщательного анализа разнообразной научной информации определило, что врачам и специалистам общественного здравоохранения в Соединенных Штатах целесообразно использовать вакцины Rotarix и RotaTeq. [15]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Virus Taxonomy: 2020 Release". Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Март 2021 г. Получено 11 мая 2021 г.
  2. ^ abcd Эллис, Дж. (март 2014 г.). «Цирковирус свиней: историческая перспектива». Ветеринарная патология . 51 (2): 315–327. doi :10.1177/0300985814521245. PMID  24569612. S2CID  1406680.
  3. ^ abc Mankertz P (2008). "Молекулярная биология свиных цирковирусов". Вирусы животных: молекулярная биология . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-22-6.
  4. ^ аб Клауманн, Франчини; Корреа-Фис, Флоренция; Францо, Джованни; Сибила, Марина; Нуньес, Хосе И.; Сегалес, Хоаким (12 декабря 2018 г.). «Современные сведения о цирковирусе свиней 3 (ЦВС-3): новый вирус с пока неизвестным влиянием на свиноводство». Границы ветеринарной науки . 5 : 315. дои : 10.3389/fvets.2018.00315 . ПМК 6315159 . ПМИД  30631769. 
  5. ^ ab F. Faurez; et al. (май 2009). "Репликация свиных цирковирусов". Virology Journal . 6 : 60. doi : 10.1186 /1743-422X-6-60 . PMC 2690592. PMID  19450240. 
  6. ^ ab A. Mankertz; et al. (2004). «Молекулярная биология «свиного цирковируса»: анализ экспрессии генов и репликации вируса». Ветеринарная микробиология . 98 (2): 81–88. doi :10.1016/j.vetmic.2003.10.014. PMID  14741119.
  7. ^ He JL, Dai D, Zhou N, Zhou JY (2012) Анализ предполагаемого гена ORF3 в свином цирковирусе типа 2. Гибридома (Larchmt) 31(3):180-187
  8. ^ "Геномы - Геном - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 27 декабря 2018 г. .
  9. ^ Мукерджи, П., Сен, А., Дас, С., Милтон, А. П., Шакунтала, И., Гхатак, С., Баркалита, Л. М. и Борах, П. «Свиной цирковирус 2 штамма MLP-22, полный геном». www.ncbi.nlm.nih.gov . Получено 21 апреля 2018 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  10. ^ J. Liu; et al. (сентябрь 2007 г.). «Протеин ORF3 свиного цирковируса типа 2 взаимодействует с свиной убиквитин E3 лигазой Pirh2 и способствует экспрессии p53 при вирусной инфекции». Журнал вирусологии . 81 (71): 9560–9567. doi :10.1128/JVI.00681-07. PMC 1951394 . PMID  17581998. 
  11. ^ G. Misinzo; et al. (Июль 2005). "Характеристики связывания и проникновения свиного цирковируса 2 в клетки свиной моноцитарной линии 3D4/31". Журнал общей вирусологии . 86 (7): 2057–2068. doi : 10.1099/vir.0.80652-0 . PMID  15958685.
  12. ^ ab «В вакцине Rotarix обнаружены компоненты постороннего вируса; риск для безопасности неизвестен», Управление по контролю за продуктами и лекарствами США , 22 марта 2010 г.
  13. ^ ab "Обнаружение ДНК PCV1 в Rotarix", FDA
  14. ^ «ДНК вирусов свиней обнаружена в вакцине Merck», The Wall Street Journal , 7 мая 2010 г.
  15. ^ "Обновление о вакцинах против ротавируса". fda.gov . Получено 27 декабря 2018 г. .

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Цирковирус свиней .