Батайский ортобуньявирус - Batai orthobunyavirus - Wikipedia

Батайский ортобуньявирус
Классификация вирусов
(без рейтинга):	Вирус
Область:	Рибовирия
Королевство:	Орторнавиры
Тип:	Негарнавирикота
Учебный класс:	Ellioviricetes
Заказ:	Буньявиралес
Семья:	Peribunyaviridae
Род:	Ортобунявирус
Разновидность:	Батайский ортобуньявирус
Синонимы
Вирус Батай

Батайский ортобуньявирус (BATV) - это РНК-вирус принадлежащий к порядку Буньявиралес, род Ортобунявирус.

Вступление

Вирус Batai (BATV) представляет собой оболочечный одноцепочечный геном с отрицательной смысловой РНК.^[1] Это представитель рода Ортобунявирус и принадлежит к порядку Буньявиралес; он был впервые изолирован от Culex комары в Малайзия в 1955 г.^[2] Данные серологического надзора и выделения вируса показывают, что этот вирус широко распространен во всем мире. Подобно другим ортобуньявирусам, он вызывает болезни как человека, так и животных. Было отмечено, что у людей он вызывает сильную лихорадку, а у крупного рогатого скота - с преждевременными родами, врожденными дефектами и увеличением количества абортов. Он передается через укусы комаров, клещей и мокрецов и встречается от холодных до тропических регионов Африки, Азии и Европы.^[2]

Структура

Структура вируса Batai (BATV) состоит из покрытого оболочкой нуклеокапсида, который состоит из трех сегментов РНК: малого (S), среднего (M) и большого (L). Сегмент S кодирует нуклеокапсид (N) и неструктурные (NS) белки. Сегмент M кодирует поверхностные гликопротеины вириона (Gn, Gc) и неструктурные белки (NSm). Сегмент L кодирует белок репликаза / транскриптаза L. Неструктурные белки NSm участвуют в сборке вируса, а NS играют ключевую роль в противодействии иммунному ответу хозяина, блокируя индукцию альфа / бета интерферона. ^[3] Полноразмерный геном NM / 12 состоит из 947 пар нуклеотидных пар оснований S-сегмента, 4405 пар оснований нуклеотидного М-сегмента и 6870 нуклеотидных L-сегмента. Он также содержит одну открытую рамку считывания, которая кодирует три белка из 151, 943 или 1395 аминокислот.^[2]

Нуклеокапсиды с вирусной оболочкой используют мембранные гликопротеины на своей поверхности, чтобы опосредовать проникновение в клетки-хозяева. Усреднение пиков гликопротеинов мембранных вирусов, таких как ВИЧ-1, было особенно успешным подходом для изучения их структуры.^[4] Понимание структуры является неотъемлемой частью выявления молекулярных основ взаимодействий вирус-хозяин и руководства разработкой дизайна противовирусных препаратов и вакцин. Программное обеспечение под названием Jsubtomo позволяет визуализировать структуру вирусных гликопротеиновых спайков с разрешением в диапазоне 20-40 Å и позволяет изучать взаимодействие спайк-спайк более высокого порядка на мембране вириона.^[4]

Обширные исследования детальной кристаллической структуры вируса Батаи еще предстоит провести, но исследования близкородственного вируса Буньямвера показали отличную функциональность каждой из двух боковых цепей нуклеокапсида. N-концевое плечо и C-концевой хвост, как было обнаружено, взаимодействуют с соседними протомерами NP с образованием тетрамерной кольцевой организации. Каждый протомер связывает 10-нуклеотидную молекулу РНК, которая была получена от хозяина экспрессии, в положительно заряженной щели между долями N и C.^[5] Крио-электронная микроскопия также определил, что хотя вирионы Буньямвера плеоморфный по форме они демонстрируют локально упорядоченную решетку гликопротеиновых шипов. Каждый шип выступает на 18 нанометров из вирусной мембраны и становится неупорядоченным при попадании в кислую среду.^[6]

Хотя точная икосаэдрическая симметрия вирона вируса Батаи еще не определена, исследования с использованием криоэлектронной томографии на родственных вирусах Bunyaviridae семейства показали, что существует решетка икосаэдра с четкой квазисимметрией T = 12.^[7] Следовательно, это число триангуляции коррелирует с вирусным ядерным капсидом, имеющим 720 граней. Это исследование проводилось на Лихорадка Рифт-Валли Вирус (RVFV), который является заболеванием, передаваемым членистоногими, эндемичным для регионов Африки и Азии, а именно Рифтовая долина в Кении, откуда и произошло его название.^[8]

Классификация вирусов и геном

Вирус Batai является представителем рода Ортобунявирус и член семьи Bunyaviridae.^[9] Вирус Batai является частью разнообразной группы вирусов, переносимых членистоногими.^[9] Классифицируется через Схема Балтимора, Batai вирус представляет собой вирус с одноцепочечной РНК отрицательного смысла.^[9] Геном ортобуниавируса имеет характерный сегментированный геном с малыми, средними и большими (S, M и L) сегментами, которые обычно кодируют нуклеокапсид, белок оболочки и белок полимеразы соответственно.^[9] Размер сегмента S составляет 943 нуклеотида, размер сегмента M составляет 4440 нуклеотидов, а размер сегмента L составляет 6870 нуклеотидов.^[9] В сегменте S есть две открытые рамки считывания (ORF), нуклеокапсид и неструктурные элементы, которые перекрываются.^[9] Сегмент M имеет предшественник полипротеина в открытой рамке считывания.^[9] Сегмент L кодирует РНК-зависимую РНК-полимеразу.^[9]

Вирус Батаи географически распространен по всей Азии и Европе. Было показано, что вирусы batai из Японии, Малайзии и Индии имеют большую гомологию в геномной последовательности, чем когда штаммы вирусов из Европы и Азии сравнивают друг с другом. Перегруппировка генома может иметь серьезные последствия. Было замечено, что перегруппировка между сегментом M и сегментами S и L с другим штаммом вируса Batai (BUNV ) может вызвать повышение вирулентности вируса Батай. Перегруппировка генома в пределах рода Orthobunyavirus не редкость и может привести к увеличению вирулентности.^[2]

Репликация Batai Virus

Хорошо известно, что географическое распространение вируса Батай (BATV) включает регионы Европы, Азии и Африки. Наиболее распространенными позвоночными, поражаемыми BATV, являются домашние свиньи, лошади, жвачные животные и дикие птицы, которые, как известно, являются основными хозяевами среди млекопитающих. Цикл передачи BATV происходит в сельскохозяйственных экосистемах через Анофелес, Culex и Охлеротатус виды комаров в типичном цикле позвоночное животное – комар.^[9]

В то время как ограниченные исследования были проведены в отношении вирусного цикла вируса Батаи, сопоставимые исследования с близким родственником вируса Буньямвера показали, что вирусная инфекция начинается в слюнных железах комаров.^[10] В начале репликации вирусные частицы сливаются в вакуоль мембраны, выстилающие цитоплазму инфицированных клеток.^[11] Проникновение в клетку облегчается нуклеокапсидом с вирусной оболочкой, который содержит гликопротеины G1 и G2. Кодируемые сегментом M РНК, они участвуют в прикреплении к клетке-хозяину через неидентифицированные рецепторы на поверхности и вызывают нейтрализующие антитела. Считается, что транскрипция BATV аналогична транскрипции гриппа в том, что синтез мРНК запускается содержащими кэп олигонуклеотиды которые генерируются определенными вируснымиэндонуклеаза, функционирующая для расщепления мРНК клетки-хозяина. Эти полученные праймеры затем включаются в вирусную мРНК.^[12] BATV также будет кодировать два неструктурных белка, NSm в сегменте M и NS в сегменте S. При этом считается, что NSm активно участвует в сборке вируса. Эти недавно собранные вирусные частицы будут созревать в течение определенного периода времени внутри клетки-хозяина в мембранах аппарат Гольджи перед выпуском.^[11]

Однако, несмотря на способность реплицироваться как у позвоночных, так и у беспозвоночных, в клетках комаров не наблюдается гибели клеток и устанавливается стойкая инфекция. В то время как в клетках млекопитающих инфекция обычно классифицируется как литическая и в конечном итоге приводит к гибели клеток. Это происходит из-за способности вирусов образовывать прозрачные литические бляшки в клетках позвоночных, но не в клетках насекомых.^[13]В предыдущих исследованиях было продемонстрировано, что в клетках млекопитающих белок NSs вызывает отключение синтеза белка-хозяина, что приводит к гибели клетки-хозяина. Также было показано, что он противодействует противовирусному ответу клетки-хозяина.^[14] Это могло бы сделать его основным фактором вирулентности, поскольку он действует во время фазы транскрипции, ингибируя РНК-полимераза II –Опосредованная транскрипция. Между тем, ни транскрипция, ни трансляция клеток-хозяев этим фактом не подавляются. Казалось бы, различие в поведении белка NSs могло быть одним из факторов, ответственных за разные исходы инфекции, приписываемой вирусу Batai, в клетках млекопитающих и комаров. Некоторые предположили, что метод высвобождения, который не разрывает клеточную мембрану, может объяснить, почему репликация вируса не убивает клетки комаров и сохраняется устойчивость.^[13] Сходные белки NSs флебовируса лихорадки Рифт-Валли имеют совершенно различный размер и аминокислотную последовательность, но они играют аналогичную роль в клетках млекопитающих в преодолении врожденных иммунных ответов, которые являются следствием глобального отключения механизмов транскрипции клеток. Сходные белки NSs флебовируса лихорадки Рифт-Валли имеют совершенно различный размер и аминокислотную последовательность, но они играют аналогичную роль в клетках млекопитающих в преодолении врожденных иммунных ответов, которые являются следствием глобального отключения механизмов транскрипции клеток.^[15]

Сопутствующие заболевания

Вирус Batai (BATV) является членом семейства Bunyaviridae.^[2] Ассоциированные вирусы включают Крымско-Конго геморрагическая лихорадка, Ортобуньявирус Буньямвера и сильная лихорадка с синдромом тромбоцитопении.^[16]

Крымско-конголезская геморрагическая лихорадка - один из вирусов, связанных с вирусом Батаи, так как он принадлежит к тому же семейству Bunyaviridae. Это происходит в одних и тех же регионах по всему миру, включая Африку, Азию, Европу. В основном он поражает сельскохозяйственных рабочих в этих регионах мира и является клещевым заболеванием. Инфекция проявляется в виде высокой температуры, озноба, сильной головной боли, головокружения, болей в спине и животе. Другие отмеченные симптомы включают тошноту, рвоту, диарею, сердечно-сосудистые и нейропсихиатрические изменения. При тяжелых симптомах могут наблюдаться кровоизлияния на коже, вызывающие повреждения или синяки. Летальность составляет 30%.^[17]

Тесно ассоциированным заболеванием является Вирус Буньямвера, который принадлежит к тому же семейству и роду, что и вирус Batai (BATV); известно, что он вызывает лихорадку Буньямвера. Этот конкретный вирус распространяется комарами, которые кусают инфицированных мышей, а затем кусают людей.^[18]

Вирус Batai (BATV) также связан с тяжелой лихорадкой с тромбоцитопения синдром (SFTS). Это было недавно обнаружено в Китае в 2011 году, и оно передается либо напрямую человеку через клещей, либо домашним животным в качестве промежуточного хозяина, а затем и людям. Симптомы характеризуются лихорадкой, рвотой, диареей, тромбоцитопенией и лейкопения. Летальность от вируса SFTS составляет 6-30%.^[19]

Рекомендации

1. Плюснин, А. (2011). Bunyaviridae: молекулярная и клеточная биология. Норфолк, Великобритания: Caister Academic Press.
2. Liu, H .; Шао, X .; Центр.; Zhao, J .; Zhang, L .; Zhang, H .; Ян, X. (2014). «Выделение и полная нуклеотидная последовательность штамма вируса Батаи во Внутренней Монголии, Китай». Журнал вирусологии. 11: 138. Дои:10.1186 / 1743-422x-11-138. ЧВК  4127039. PMID  25100223.
3. Yadav, P .; Sudeep, A .; Мишра, А .; Мурья, Д. (2012). «Молекулярная характеристика изолятов вируса Читтор (Батаи) из Индии» (PDF). Индийский J Med Res. 136 (5): 792–798. ЧВК  3573600. PMID  23287126. Архивировано из оригинал (PDF) на 2019-02-01.
4. Huiskonen, J. T .; Парсы, М. Л .; Li, S .; Bitto, D .; Реннер, М .; Боуден, Т.А. (2014). «Усреднение гликопротеиновых шипов вирусной оболочки из реконструкций электронной криотомографии с использованием Jsubtomo». J. Vis. Опыт. 92 (92): e51714. Дои:10.3791/51714. ЧВК  4353292. PMID  25350719.
5. Ли, Баобинь; Ван, Цюань; Пан, Сицзян; Изабель; Сун, Юна; Го, Ю; Тао, Синьвэй; Риско, Кристина; Суй, Сен-Фанг; Лу, Чжиюн (май 2013 г.). «Вирус Bunyamwera обладает отличным белком нуклеокапсида для облегчения инкапсидации генома». Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (22): 9048–9053. Bibcode:2013PNAS..110.9048L. Дои:10.1073 / pnas.1222552110. ЧВК  3670369. PMID  23569257.
6. Bowden, Thomas A .; Битто, Дэвид; Маклис, Анджела; Еромонахос, Кристель; Эллиотт, Ричард М .; Хуйсконен, Юха Т. (май 2013 г.). "Ультраструктура ортобуниавируса и любопытный триподальный гликопротеиновый спайк". PLOS Pathog. 9 (5): e1003374. Дои:10.1371 / journal.ppat.1003374. ЧВК  3656102. PMID  23696739.
7. Фрайберг, Александр Н .; Шерман, Майкл Б .; Morais, Marc C .; Холбрук, Майкл Р .; Ватович, Стэнли Дж. (Ноябрь 2008 г.). «Трехмерная организация вируса лихорадки Рифт-Валли, выявленная с помощью криоэлектронной томографии». J Virol. 82 (21): 10341–10348. Дои:10.1128 / JVI.01191-08. ЧВК  2573222. PMID  18715915.
8. Пепин, Мишель; Булой, Мишель; Птица, Брайан Х .; Кемп, Алан; Павеска, Януш (ноябрь – декабрь 2010 г.). «Вирус лихорадки Рифт-Валли (Bunyaviridae: Phlebovirus): обновленная информация о патогенезе, молекулярной эпидемиологии, переносчиках, диагностике и профилактике». Вет. Res. 41 (6): 61. Дои:10.1051 / vetres / 2010033. ЧВК  2896810. PMID  21188836.
9. Huhtamo, E .; Lambert, A.J .; Костантино, С .; Сервино, Л .; Krizmancic, L .; Boldorini, R .; Раванини, П. (2013). «Выделение и полная геномная характеристика вируса Batai от комаров, Италия 2009». Журнал общей вирусологии. 94 (6): 1242–8. Дои:10.1099 / vir.0.051359-0. PMID  23515020.
10. Янасэ Т., Като Т., Ямакава М., Такаяоши К., Накамура К., Кокуба Т. и Цуда Т. (2006).
11. Пирс, Р. Р. (1972). «Репликация вируса Буньямвера у комаров». Канадский журнал микробиологии. 18 (6): 741–5. Дои:10,1139 / м72-118. PMID  4338313.
12. Эллиотт, Р. М. «Новые вирусы: Bunyaviridae». Молекулярная медицина 3.9 (1997): 572–577.
13. Птица, Брайан; Szemiel, Agnieszka M .; Файлу, Анна-Белла; Эллиотт, Ричард М. (2012). "Роль белка NSs Bunyamwera Orthobunyavirus NSs в инфицировании клеток комаров". PLOS забытые тропические болезни. 6 (9): e1823. Дои:10.1371 / journal.pntd.0001823. ISSN  1935-2735. ЧВК  3459826. PMID  23029584.
14. Вебер Ф., Эллиотт Р.М., Бразье А., Гарсия-Састре А., Лимон С., редакторы. Буньявирусы и врожденный иммунитет. В: Клеточная сигнализация и врожденный иммунный ответ на инфекции вируса РНК. (2009) Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press. С. 287–299.
15. Moutailler, S; Krida, G; Madec, Y; Bouloy, M; Failloux, AB (2010). «Репликация клона 13, естественно аттенуированного авирулентного изолята вируса лихорадки долины Рифт, у комаров Aedes и Culex». Переносимые переносчиками зоонозы Dis. 10 (7): 681–688. Дои:10.1089 / vbz.2009.0246. PMID  20854021.
16. Yu, XJ; Лян, М.Ф .; Zhang, SY; и другие. (2011). «Лихорадка с тромбоцитопенией, связанная с новым буньявирусом в Китае». N. Engl. J. Med. 364 (16): 1523–32. Дои:10.1056 / NEJMoa1010095. ЧВК  3113718. PMID  21410387.
17. Белый дом, К. (2004). «Крымско-Конго геморрагическая лихорадка». Противовирусные исследования. 64 (3): 145–160. Дои:10.1016 / j.antiviral.2004.08.001. PMID  15550268.
18. Мосби, И. (2009). Словарь Мосби по медицине, медсестрам и медицинским профессиям (8-е изд.). Сент-Луис, Миссури: Мосби / Эльзевир.
19. Ким, Ке-Хён; О, Мён-Дон; Хиросава, Х. (2014). «Сильная лихорадка с синдромом тромбоцитопении». Корейский медицинский журнал. 86 (3): 3689–3690. Дои:10.3904 / kjm.2014.86.3.271. ЧВК  5283978. PMID  27980278.