Вирус краснухи ( RuV ) — возбудитель заболевания краснухой , передающийся только от человека к человеку воздушно-капельным путем и являющийся основной причиной синдрома врожденной краснухи, когда заражение происходит в первые недели беременности .
Вирус краснухи, научное название Rubivirus rubellae , является представителем рода Rubivirus и принадлежит к семейству Matonaviridae , представители которого обычно имеют геном из одноцепочечной РНК положительной полярности , заключенной в икосаэдрический капсид .
По состоянию на 1999 год [обновлять]молекулярная основа причин синдрома врожденной краснухи еще не была полностью ясна, но исследования in vitro с клеточными линиями показали, что вирус краснухи оказывает апоптотический эффект на определенные типы клеток. Имеются данные о p53 -зависимом механизме. [2]
Вирус краснухи ( Rubivirus rubellae ) относится к роду Rubivirus . [1]
До 2018 года рубивирусы классифицировались как часть семейства Togaviridae , но с тех пор были изменены на единственный род семейства Matonaviridae . Это семейство названо в честь Жоржа де Матона, который в 1814 году впервые отделил краснуху от кори и скарлатины . [3] Изменение было внесено Международным комитетом по таксономии вирусов (ICTV), центральным руководящим органом по классификации вирусов . Matonaviridae остается частью царства, в котором он уже был как Togaviridae , Riboviria , из-за своего РНК-генома и РНК-зависимой РНК-полимеразы . [3]
В 2020 году вирусы Рухугу и Рустрела присоединились к вирусу краснухи в качестве второго и третьего из трех членов рода Rubivirus . [4] Ни один из них не заражает людей. [5]
В то время как вирионы альфавируса имеют сферическую форму и содержат икосаэдрический нуклеокапсид , вирионы RuV являются плеоморфными и не содержат икосаэдрических нуклеокапсидов. [3]
ICTV проанализировал последовательность RuV и сравнил ее филогению с филогенией тогавирусов. Они пришли к выводу:
Филогенетический анализ РНК-зависимой РНК-полимеразы альфавирусов, вируса краснухи и других вирусов РНК с положительным смыслом показывает, что два рода внутри Togaviridae не являются монофилетическими. В частности, вирус краснухи группируется более тесно с членами семейств Benyviridae , Hepeviridae и Alphatetraviridae , а также с несколькими неклассифицированными вирусами, чем с членами семейства Togaviridae, принадлежащими к роду Alphavirus . [3]
Сферические вирусные частицы ( вирионы ) Matonaviridae имеют диаметр от 50 до 70 нм и покрыты липидной мембраной ( вирусной оболочкой ), полученной из мембраны клетки-хозяина. Имеются заметные «шипы» (выступы) размером 6 нм, состоящие из вирусных оболочечных белков E1 и E2, встроенных в мембрану. [6]
Гликопротеин E1 считается иммунодоминантным в гуморальном ответе, вызванном против структурных белков, и содержит как нейтрализующие, так и гемагглютинирующие детерминанты.
[7]
Внутри липидной оболочки находится капсид диаметром 40 нм. Капсидный белок (CP) имеет различные функции. [8] Его основными задачами являются образование гомоолигомеров для формирования капсида и связывание геномной РНК. Кроме того, он отвечает за агрегацию РНК в капсиде, взаимодействует с мембранными белками E1 и E2 и связывает человеческий белок-хозяин p32, который важен для репликации вируса в хозяине. [9]
В отличие от альфавирусов капсид не подвергается аутопротеолизу, а скорее отсекается от остального полипротеина сигнальной пептидазой . Производство капсида происходит на поверхности внутриклеточных мембран одновременно с почкованием вируса. [10]
Геном РНК с положительной цепью содержит 9762 нуклеотида и кодирует 2 неструктурных полипептида (p150 и p90) в пределах 5′-концевых двух третей и 3 структурных полипептида (C, E2 и E1) в пределах 3′-концевой одной трети. [11] Оба белка оболочки E1 и E2 гликозилированы .
Есть три сайта, которые высококонсервативны в Matonaviruses: структура стебля и петли на 5' конце генома, 51-нуклеотидная консервативная последовательность около 5' конца генома и 20-нуклеотидная консервативная последовательность в месте начала субгеномной РНК. Гомологичные последовательности присутствуют в геноме краснухи. [11]
Геном кодирует несколько некодирующих структур РНК; среди них — 3'-цис-действующий элемент вируса краснухи , содержащий несколько стволовых петель , одна из которых, как было обнаружено, необходима для репликации вируса. [12]
Единственная значимая область гомологии между краснухой и альфавирусами расположена на конце NH2 неструктурного белка 3. Эта последовательность обладает геликазной и репликазной активностью. В геноме краснухи они находятся в ориентации, противоположной той, что обнаружена в альфавирусах, что указывает на то, что произошла перестройка генома.
Геном имеет самое высокое содержание G+C среди всех известных в настоящее время одноцепочечных РНК-вирусов (~70%). [13] Несмотря на это высокое содержание GC, использование кодонов в нем аналогично использованию кодонов в организме человека.
Вирусы прикрепляются к поверхности клетки через специфические рецепторы и захватываются формирующейся эндосомой . При нейтральном pH снаружи клетки белок оболочки E2 покрывает белок E1. Падение pH внутри эндосомы освобождает внешний домен E1 и вызывает слияние вирусной оболочки с эндосомальной мембраной. Таким образом, капсид достигает цитозоля , распадается и высвобождает геном
+ssRNA ( положительная , одноцепочечная РНК ) сначала действует только как шаблон для трансляции неструктурных белков, которые синтезируются как большой полипротеин , а затем разрезаются на отдельные белки. Последовательности для структурных белков сначала реплицируются вирусной РНК-полимеразой (репликазой) через комплементарную −ssRNA в качестве шаблона и транслируются как отдельная короткая мРНК. Эта короткая субгеномная РНК дополнительно упакована в вирион. [14]
Трансляция структурных белков производит большой полипептид (110 кДа ). Затем он эндопротеолитически разрезается на E1, E2 и капсидный белок. E1 и E2 являются трансмембранными белками типа I , которые транспортируются в эндоплазматический ретикулум (ЭР) с помощью N-концевой сигнальной последовательности. Из ЭР гетеродимерный комплекс E1·E2 достигает аппарата Гольджи , где происходит почкование новых вирионов (в отличие от альфа-вирусов, где почкование происходит на плазматической мембране. С другой стороны, капсидные белки остаются в цитоплазме и взаимодействуют с геномной РНК, вместе образуя капсид. [15]
[7]
RuV передается от человека к человеку через дыхание. [3]
На основе различий в последовательности белка E1 были описаны два генотипа, которые различаются на 8–10%. Они были подразделены на 13 признанных генотипов — 1a, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1h, 1i, 1j, 2A, 2B и 2C.
Для типирования ВОЗ рекомендует минимальное окно, включающее нуклеотиды от 8731 до 9469. [16]
Генотипы 1a, 1E, 1F, 2A и 2B были выделены в Китае .
Генотип 1j был выделен только из Японии и Филиппин .
Генотип 1E встречается в Африке , Америке , Азии и Европе .
Генотип 1G был выделен в Беларуси , Кот-д'Ивуаре и Уганде .
Генотип 1С эндемичен только в Центральной и Южной Америке.
Генотип 2B был выделен в Южной Африке .
Генотип 2С был выделен в России .