stringtranslate.com

Везикуловирус Индианы

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

Вирус является зоонозным и приводит к гриппоподобному заболеванию у инфицированных людей.

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

Характеристики

Индианский везикуловирус — прототипный представитель рода Vesiculovirus семейства Rhabdoviridae . VSIV является арбовирусом , и его репликация происходит в цитоплазме. Естественные инфекции VSIV включают два этапа: цитолитические инфекции хозяев-млекопитающих и передачу насекомыми. У насекомых инфекции носят нецитолитический персистирующий характер. Одним из подтвержденных переносчиков вируса является флеботоминовая песчанка Lutzomyia shannoni . [4] Геном VSIV состоит из одной молекулы РНК с отрицательным смыслом, имеющей длину 11 161 нуклеотид, [5] которая кодирует пять основных белков: G-белок (G), большой белок (L), фосфопротеин (P), матричный белок (М) и нуклеопротеин (N):

Белок VSIV G, также известный как VSVG, обеспечивает проникновение вируса . Он опосредует прикрепление вируса к рецептору ЛПНП ( ЛПНП ) или члену семейства ЛПНП, присутствующему в клетке-хозяине. [6] После связывания комплекс VSIV-LDLR быстро эндоцитозируется . Затем он обеспечивает слияние вирусной оболочки с эндосомальной мембраной. VSIV проникает в клетку через везикулы, частично покрытые клатрином ; вируссодержащие везикулы содержат больше клатрина и адаптера клатрина, чем обычные везикулы. Вируссодержащие везикулы привлекают компоненты актинового аппарата для взаимодействия, тем самым вызывая его собственное поглощение. VSIV G не следует по тому же пути, что и большинство везикул, поскольку транспорт белка G из ЭР к плазматической мембране прерывается при инкубации при 15 °C. В этом состоянии молекулы накапливаются как в ЭР, так и в субклеточной фракции везикул низкой плотности, называемой фракцией везикул, богатой липидами. Материал богатой липидами фракции везикул, по-видимому, является промежуточным продуктом после ЭР в процессе транспорта к плазматической мембране (ПМ). После заражения ген VSIV G экспрессируется и обычно изучается как модель N -связанного гликозилирования в эндоплазматическом ретикулуме (ЭР). Он транслируется в грубый ЭР, где олигосахарид Glc 3 - Man 9 - GlcNac 2 добавляется долихолсодержащим белком к мотиву NXS на VSIV G. Сахара удаляются постепенно по мере продвижения белка к аппарату Гольджи , и он становится устойчивым к эндогликозидазе Н. [7] При синтезе в поляризованных эпителиальных клетках гликопротеин оболочки VSV G нацеливается на базолатеральный ПМ. VSVG также является распространенным белком оболочки для систем экспрессии лентивирусных векторов, используемых для введения генетического материала в системы in vitro или модели на животных, главным образом из-за его чрезвычайно широкого тропизма. [ нужна цитата ]

Белок VSIV L кодируется половиной генома и в сочетании с фосфопротеином катализирует репликацию мРНК.

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

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

Везикулярный стоматит

Клинические признаки и диагноз

Основным признаком у животных является заболевание полости рта, проявляющееся в виде пузырьков и язв на слизистой оболочке рта, а также на вымени и вокруг венечной артерии. 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]

Описаны случаи заражения людей вирусом везикулярного стоматита. Большинство этих случаев зарегистрировано среди лабораторных работников, ветеринаров и животноводов. В большинстве случаев инфекция VSV приводила к кратковременному заболеванию продолжительностью от 3 до 5 дней, характеризующемуся лихорадкой, головной болью, миалгией , слабостью и иногда везикулярными поражениями полости рта. [10] Серологическое тестирование чаще всего проводится с помощью ИФА или связывания 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 опирается на протоколы биобезопасности , карантин, изоляцию и дезинфекцию, чтобы гарантировать, что вирусное заболевание не попадет в страну или стадо. [2]

Медицинские приложения

Онколитическая терапия

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

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

Анти-ВИЧ терапия

VSIV был модифицирован для атаки на ВИЧ -инфицированные Т-клетки. Модифицированный вирус был назван вирусом «троянского коня». Пресс-релиз NIH - Вирус троянского коня контролирует ВИЧ-инфекцию - 04.09.1997

Вакцина против Эболы

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 в предотвращении заболевания, вызванного вирусом Эбола, на 76–100%. [14] [15] (см. также вакцину rVSV-ZEBOV ) В декабре 2019 года вакцина Ervebo rVSV-ZEBOV компании Merck & Co. была одобрена Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов для лечения лиц в возрасте 18 лет и старше. [16]

Другое использование

Также был создан компетентный к репликации rVSV, 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 интересующими генами. [18]

Белок VSIV G также использовался в цитологических исследованиях транспорта в эндомембранной системе . Иммуноэлектронная микроскопия предполагает, что белок G VSIV перемещается из цис - транс- тельц в тельца Гольджи, не транспортируясь между ними в везикулах, что подтверждает модель цистернального созревания транспорта Гольджи. [19]

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

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

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «История таксономии ICTV: везикуловирус Индианы» (html) . Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Проверено 6 февраля 2019 г.
  2. ^ abcde «Вирус везикулярного стоматита».рассмотрено и опубликовано WikiVet , по состоянию на 12 октября 2011 г.
  3. ^ Норкин LC (2010). Вирусология: молекулярная биология и патогенез . Вашингтон, округ Колумбия: Американское общество микробиологии Press. 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. ^ «Полный геном VSV» . Проверено 30 мая 2013 г.
  6. ^ 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, США, 30 апреля 2013 г.; 110 (18): 7306–11.
  7. ^ Альбертс Б., Джонсон А., Льюис Дж., Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2002). «Транспорт из отделения неотложной помощи через аппарат Гольджи». Молекулярная биология клетки (Четвертое изд.). Нью-Йорк: Garland Science.
  8. ^ аб Тимм С., Гупта А., Инь Дж. (август 2015 г.). «Надежная кинетика РНК-вируса: скорость транскрипции устанавливается уровнями генома». Биотехнология и биоинженерия . 112 (8): 1655–62. дои : 10.1002/бит.25578. ПМЦ 5653219 . ПМИД  25726926. 
  9. ^ Дэвис Н.Л., Вертц Г.В. (март 1982 г.). «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. ПМК 256819 . ПМИД  6284973. 
  10. ^ Кироз Э, Морено Н, Перальта PH, Теш РБ. Случай энцефалита у человека, 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
  11. ^ Стойдл Д.Ф., Лихти Б., Ноулз С., Мариус Р., Аткинс Х., Соненберг Н., Белл Дж.К. (июль 2000 г.). «Использование опухолеспецифических дефектов пути интерферона с помощью ранее неизвестного онколитического вируса». Природная медицина . 6 (7): 821–5. дои : 10.1038/77558. PMID  10888934. S2CID  8492631.
  12. ^ Оздуман К., Воллманн Г., Пипмайер Дж. М., ван ден Пол А. Н. (февраль 2008 г.). «Вирус системного везикулярного стоматита избирательно разрушает мультифокальную глиому и метастатическую карциному головного мозга». Журнал неврологии . 28 (8): 1882–93. doi :10.1523/JNEUROSCI.4905-07.2008. ПМК 6671450 . ПМИД  18287505. 
  13. ^ Агнанджи С.Т., Хаттнер А., Зинсер М.Е., Ньюгуна П., Дальке С., Фернандес Дж.Ф. и др. (апрель 2016 г.). «Фаза 1 испытаний вакцины против Эболы rVSV в Африке и Европе». Медицинский журнал Новой Англии . 374 (17): 1647–60. doi : 10.1056/NEJMoa1502924. ПМК 5490784 . ПМИД  25830326. 
  14. ^ Энао-Рестрепо А.М., Лонгини И.М., Эггер М., Дин Н.Е., Эдмундс В.Дж., Камачо А. и др. (август 2015 г.). «Эффективность и результативность векторной вакцины rVSV, экспрессирующей поверхностный гликопротеин Эболы: промежуточные результаты кластерного рандомизированного исследования вакцинации Гвинейского кольца». Ланцет . 386 (9996): 857–66. дои : 10.1016/S0140-6736(15)61117-5. hdl : 10144/575218 . PMID  26248676. S2CID  40830730.
  15. ^ Энао-Рестрепо AM, Камачо А., Лонгини IM, Уотсон CH, Эдмундс WJ, Эггер М и др. (февраль 2017 г.). «Эффективность и результативность векторной вакцины, содержащей rVSV, в профилактике болезни, вызванной вирусом Эбола: окончательные результаты открытого кластерного рандомизированного исследования вакцинации в Гвинее (Ebola Ça Suffit!)». Ланцет . 389 (10068): 505–518. дои : 10.1016/S0140-6736(16)32621-6. ПМК 5364328 . ПМИД  28017403. 
  16. ^ Комиссар Управления (24 марта 2020 г.). «Первая одобренная FDA вакцина для профилактики болезни, вызванной вирусом Эбола, знаменующая собой важнейшую веху в обеспечении готовности и ответных мер общественного здравоохранения». FDA . Проверено 20 октября 2021 г.
  17. ^ 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. ПМК 400370 . ПМИД  15113924. 
  18. ^ Кронин Дж., Чжан XY, Райзер Дж. (август 2005 г.). «Изменение тропизма лентивирусных векторов посредством псевдотипирования». Современная генная терапия . 5 (4): 387–98. дои : 10.2174/1566523054546224. ПМЦ 1368960 . ПМИД  16101513. 
  19. ^ Миронов А.А., Безнусенко Г.В., Никозиани П., Мартелла О., Трукко А., Квеон Х.С. и др. (декабрь 2001 г.). «Небольшие белки-грузы и большие агрегаты могут проходить через Гольджи по общему механизму, не покидая просвета цистерн». Журнал клеточной биологии . 155 (7): 1225–38. дои : 10.1083/jcb.200108073. ПМК 2199327 . ПМИД  11756473. 
  20. ^ Лим К.И., Ланг Т., Лам В., Инь Дж. (сентябрь 2006 г.). «Модельное проектирование вирусов с ослабленным ростом». PLOS Вычислительная биология . 2 (9): е116. Бибкод : 2006PLSCB...2..116L. дои : 10.1371/journal.pcbi.0020116 . ПМЦ 1557587 . ПМИД  16948530. 
  21. ^ SciTechDaily: Исследователи создали вирус, имитирующий SARS-CoV-2, коронавирус COVID-19 – вот почему. Источник: Медицинский факультет Вашингтонского университета. 19 августа 2020 г.
  22. ^ Джеймс Бретт Кейс, Пол В. Ротлауф, Рита Э. Чен, Чжуомин Лю, Хайян Чжао, Артур С. Ким, Луи-Мари Блойе, Циру Цзэн, Стивен Тахан, Линдси Дройт, Ма. Ксения Дж. Илаган, Майкл А. Тартелл, Гая Амарасингхе, Джеффри П. Хендерсон, Шейн Мирш, Март Устав, Сачдев Сидху, Герберт В. Вирджин, Дэвид Ванг, Сиюань Дин, Давиде Корти, Элица С. Тил, Дэвид Х. Фремонт , Майкл С. Даймонд и Шон П. Дж. Уилан: Нейтрализующее антитело и растворимое ингибирование ACE2 компетентного к репликации VSV-SARS-CoV-2 и клинического изолята SARS-CoV-2, клетки-хозяина и микроба, 1 июля 2020 г., doi: 10.1016/ж.чом.2020.06.021

Внешние ссылки