Везикуловирус Индианы - Indiana vesiculovirus

Везикуловирус Индианы
ПЭМ-микрофотография частиц
ТЕМ микрофотография из Везикуловирус Индианы частицы
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Негарнавирикота
Учебный класс:Monjiviricetes
Заказ:Mononegavirales
Семья:Rhabdoviridae
Род:Везикуловирус
Разновидность:
Везикуловирус Индианы
Синонимы[1]
  • Вирус везикулярного стоматита Индианы
  • Вирус везикулярного стоматита

Везикуловирус Индианы, ранее Вирус везикулярного стоматита Индианы (VSIV или же VSV) это вирус в семье Rhabdoviridae; хорошо известный Лиссавирус бешенства принадлежит к той же семье. VSIV может заразить насекомые, крупный рогатый скот, лошади и свиньи. Он имеет особое значение для фермеров в некоторых регионах мира, где заражает крупный рогатый скот. Это потому, что его клиническая картина идентична очень важным ящур вирус.[2]

Вирус зоонозный и приводит к заболеванию, похожему на грипп, у инфицированных людей.

Это также обычный лабораторный вирус, используемый для изучения свойств вирусов в семействе Rhabdoviridae, а также учиться вирусная эволюция.[3]

Характеристики

Везикуловирус Индианы является прототипным представителем рода Везикуловирус семьи Rhabdoviridae. VSIV - это арбовирус, и его репликация происходит в цитоплазме. Естественные инфекции VSIV включают два этапа: цитолитический инфекции хозяев-млекопитающих и передача насекомыми. У насекомых инфекции носят нецитолитический характер. Один подтвержден вектор вируса флеботомина песчаная муха Луцомия шаннони.[4] Геном VSIV состоит из одной молекулы негативно-смысловой РНК, которая имеет длину 11 161 нуклеотид,[5] который кодирует пять основных белков: G-белок (G), большой белок (L), фосфопротеин (P), матричный белок (M) и нуклеопротеин (N):

Белок VSIV G, также известный как VSVG, позволяет вирусное проникновение. Это опосредует вирусную привязанность к ЛПНП рецептор (LDLR ) или член семейства LDLR, присутствующий на клетке-хозяине.[6] После связывания комплекс VSIV-LDLR быстро эндоцитозированный. Затем он опосредует слияние вирусной оболочки с эндосомальной мембраной. ВСИВ попадает в камеру через частично клатрин везикулы, покрытые оболочкой; Везикулы, содержащие вирус, содержат больше клатрина и адаптера клатрина, чем обычные везикулы. Везикулы, содержащие вирус, привлекают компоненты актин механизм их взаимодействия, тем самым вызывая собственное усвоение. VSIV G не следует по тому же пути, что и большинство везикул, потому что транспорт G-белка из ER к плазматической мембране прерывается инкубацией при 15 ° C. В этом состоянии молекулы накапливаются как в ER, так и во фракции субклеточных везикул низкой плотности, называемой фракцией везикул, богатой липидами. Материал во фракции везикул, богатой липидами, по-видимому, является промежуточным продуктом пост-ER в процессе транспорта к плазматической мембране (PM). После заражения ген VSIV G экспрессируется и обычно изучается в качестве модели для N-связанный гликозилирование в эндоплазматический ретикулум (ER). Это переводится в грубую ER, где Glc3-мужчина9-GlcNac2 олигосахарид добавляется долихол -содержащий белок, к NXS мотив на VSIV G. Сахар удаляется постепенно по мере того, как белок попадает в аппарат Гольджи, и он становится устойчивым к эндогликозидаза H.[7] При синтезе в поляризованных эпителиальных клетках гликопротеин оболочки VSV G нацелен на базолатеральный PM. VSVG также является распространенным белком оболочки для лентивирусный системы векторной экспрессии, используемые для введения генетического материала в in vitro систем или животных моделей, в основном из-за его чрезвычайно широкого тропизма.

Белок VSIV L кодируется половиной генома и соединяется с фосфопротеин катализировать репликацию мРНК.

Белок VSIV M кодируется мРНК длиной 831 нуклеотид, которая транслируется в белок из 229 аминокислот. Предсказанная последовательность белка M не содержит каких-либо длинных гидрофобных или неполярных доменов, которые могли бы способствовать ассоциации с мембраной. Белок богат основными аминокислотами и содержит очень основной амино-концевой домен.

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

Везикулярный стоматит

Клинические признаки и диагноз

Основным признаком у животных является заболевание полости рта, проявляющееся в виде пузырьков слизистой оболочки и язв во рту, а также на вымени и вокруг коронарного кольца. У животных могут проявляться системные признаки, такие как анорексия, летаргия и гипертермия (лихорадка). Заболевание обычно проходит в течение двух недель, и животные обычно полностью выздоравливают.[2]

Описаны случаи заражения человека вирусом везикулярного стоматита. Большинство этих случаев было среди лабораторных работников, ветеринаров и животноводов. В большинстве случаев инфекция VSV приводит к короткому 3-5-дневному заболеванию, которое характеризуется лихорадкой, головной болью, миалгией, слабостью и иногда везикулярными поражениями во рту.[10]

Серологическое тестирование чаще всего проводится с ELISA или же фиксация комплемента, также может быть предпринята попытка выделения вируса.[2]

Лечение и контроль

Специфического лечения не существует, но некоторым животным могут потребоваться поддерживающие жидкости или антибиотики при вторичных инфекциях.[2]

Контроль зависит от биозащита протоколы, карантин, изоляция и дезинфекция, чтобы вирусное заболевание не попало в страну или стадо.[2]

Медицинские приложения

Онколитическая терапия

В здоровых клетках человека вирус не может воспроизводиться, вероятно, из-за интерферон ответ, который позволяет клеткам адекватно реагировать на вирусную инфекцию. Чего нельзя сказать о нечувствительных к интерферону раковых клетках, качество которых позволяет VSIV преимущественно расти и лизировать онкогенные клетки.[11]

Недавно аттенуированный VSIV с мутацией в его М белок было обнаружено, что онколитический характеристики. Исследования продолжаются и показали, что VSIV уменьшает размер опухоли и способствует ее распространению при меланоме, раке легких, раке толстой кишки и некоторых других. мозг опухоли в лабораторных моделях рака.[12]

Анти-ВИЧ терапия

VSIV был модифицирован для атаки ВИЧ -инфицированные Т-клетки. Модифицированный вирус был назван вирусом «троянского коня». [1]

Терапия в стадии разработки

Рекомбинантный VSIV прошел фазу 1 испытаний в качестве вакцины против Вирус Эбола.[13]

Рекомбинантный VSIV, экспрессирующий Вирус Эбола гликопротеин прошел III фазу испытаний в Африке в качестве вакцины от Болезнь, вызванная вирусом Эбола. Эффективность вакцины в предотвращении болезни, вызванной вирусом Эбола, составляет 76-100%.[14][15] (смотрите также Вакцина rVSV-ZEBOV ) Вакцина rVSV-ZEBOV теперь одобрен.

Компетентный к репликации rVSV также был создан, экспрессируя белки Лихорадка Ласса и Марбургский вирус.[16]

Другие приложения

Белок VSIV G постоянно используется в биомедицинских исследованиях для псевдотип ретровирусные и лентивирусные векторов, что дает возможность трансдуцировать широкий спектр типов клеток млекопитающих с помощью представляющих интерес генов.[17]

Белок VSIV G также использовался в цитологических исследованиях трафика в эндомембранная система. Иммуноэлектронная микроскопия предполагает, что белок G VSIV перемещается из СНГ к транс Тела Гольджи, не перемещаясь между ними в пузырьках, поддерживая модель цистернального созревания торговли Гольджи.[18]

VSV часто используется для проведения количественных и вычислительных исследований репликации и транскрипции вирусного генома.[8][19] Такие исследования помогают лучше понять поведение вирусов в присутствии и в отсутствие врожденный иммунный ответ.

В 2020 году ген VSV для его поверхностного белка был заменен геном для SARS-CoV-2 спайк-протеина, чтобы изучить полученный гибридный вирус VSV-SARS-CoV-2 в качестве возможной вакцины против COVID-19, заболевание, вызванное SARS-CoV-2.[20][21]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "История таксономии ICTV: Везикуловирус Индианы" (HTML). Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Получено 6 февраля 2019.
  2. ^ а б c d е «Вирус везикулярного стоматита». рассмотрен и опубликован WikiVet, по состоянию на 12 октября 2011 г.
  3. ^ Норкин Л.С. (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)». EENY-421. Энтомология и нематология. Кооперативная служба распространения знаний Флориды. Университет Флориды МФСА.
  5. ^ «Полный геном VSV». Получено 30 мая 2013.
  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 U S. A. 2013 30 апреля; 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: Наука о гирляндах.
  8. ^ а б Тимм С., Гупта А., Инь Дж. (Август 2015 г.). «Надежная кинетика РНК-вируса: скорость транскрипции определяется уровнями генома». Биотехнологии и биоинженерия. 112 (8): 1655–62. Дои:10.1002 / бит.25578. ЧВК  5653219. PMID  25726926.
  9. ^ Дэвис Н.Л., Вертц Г.В. (март 1982 г.). «Синтез РНК с отрицательной цепью вируса везикулярного стоматита in vitro: зависимость от синтеза вирусного белка». Журнал вирусологии. 41 (3): 821–32. ЧВК  256819. PMID  6284973.
  10. ^ Quiroz E, Moreno N, Peralta PH, Tesh RB. Случай у человека энцефалита, 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., Личти Б., Ноулз С., Мариус Р., Аткинс Х., Соненберг Н., Белл Дж. С. (июль 2000 г.). «Использование опухолеспецифических дефектов пути интерферона с ранее неизвестным онколитическим вирусом». Природа Медицина. 6 (7): 821–5. Дои:10.1038/77558. PMID  10888934.
  12. ^ Оздуман К., Воллманн Г., Пипмайер Дж. М., ван ден Поль А. Н. (февраль 2008 г.). «Вирус системного везикулярного стоматита избирательно разрушает мультифокальную глиому и метастатическую карциному в головной мозг». Журнал неврологии. 28 (8): 1882–93. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.4905-07.2008. ЧВК  6671450. PMID  18287505.
  13. ^ Agnandji ST, Huttner A, Zinser ME, Njuguna P, Dahlke C, Fernandes JF, et al. (Апрель 2016 г.). «Фаза 1 испытаний вакцины rVSV против Эболы в Африке и Европе». Медицинский журнал Новой Англии. 374 (17): 1647–60. Дои:10.1056 / NEJMoa1502924. ЧВК  5490784. PMID  25830326.
  14. ^ Энао-Рестрепо А.М., Лонгини И.М., Эггер М., Дин Н.Э., Эдмундс В.Дж., Камачо А. и др. (Август 2015 г.). «Эффективность и действенность вакцины с rVSV-вектором, экспрессирующей поверхностный гликопротеин вируса Эбола: промежуточные результаты кластерного рандомизированного исследования кольцевой вакцинации в Гвинее». Ланцет. 386 (9996): 857–66. Дои:10.1016 / S0140-6736 (15) 61117-5. HDL:10144/575218. PMID  26248676.
  15. ^ Энао-Рестрепо А.М., Камачо А., Лондини И.М., Уотсон С.Х., Эдмундс В.Дж., Эггер М. и др. (Февраль 2017). «Эффективность и действенность вакцины с rVSV-вектором в предотвращении болезни, вызванной вирусом Эбола: окончательные результаты кольцевой вакцинации Гвинеи, открытое, кластерное рандомизированное исследование (Эбола Ça Suffit!)». Ланцет. 389 (10068): 505–518. Дои:10.1016 / S0140-6736 (16) 32621-6. ЧВК  5364328. PMID  28017403.
  16. ^ 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. Дои:10.1128 / jvi.78.10.5458-5465.2004. ЧВК  400370. PMID  15113924.
  17. ^ Cronin J, Zhang XY, Reiser J (август 2005 г.). «Изменение тропизма лентивирусных векторов с помощью псевдотипирования». Современная генная терапия. 5 (4): 387–98. Дои:10.2174/1566523054546224. ЧВК  1368960. PMID  16101513.
  18. ^ Миронов А.А., Безноусенко Г.В., Никозиани П., Мартелла О., Трукко А., Квеон Х.С. и др. (Декабрь 2001 г.). «Мелкие грузовые белки и большие агрегаты могут проходить через Гольджи по общему механизму, не покидая просвет цистерн». Журнал клеточной биологии. 155 (7): 1225–38. Дои:10.1083 / jcb.200108073. ЧВК  2199327. PMID  11756473.
  19. ^ Лим К.И., Ланг Т., Лам В., Инь Дж. (Сентябрь 2006 г.). «Модельно-ориентированный дизайн вирусов с ослабленным ростом». PLoS вычислительная биология. 2 (9): e116. Bibcode:2006PLSCB ... 2..116L. Дои:10.1371 / journal.pcbi.0020116. ЧВК  1557587. PMID  16948530.
  20. ^ SciTechDaily: Исследователи создали вирус, имитирующий SARS-CoV-2, коронавирус COVID-19 - вот почему. Источник: Медицинский факультет Вашингтонского университета. 19 августа 2020 г.
  21. ^ Джеймс Бретт Кейс, Пол В. Ротлауф, Рита Э. Чен, Чжуомин Лю, Хайян Чжао, Артур С. Ким, Луи-Мари Блойет, Циру Зенг, Стивен Тахан, Линдси Дройт, Ма. Ксения Г. Илаган, Майкл А. Тартелл, Гая Амарасингхе, Джеффри П. Хендерсон, Шейн Мирш, Март Устав, Сачдев Сидху, Герберт В. Вирджин, Дэвид Ван, Сиюань Дин, Давиде Корти, Элитца С. Тел, Давед Х. Фремонт , Майкл С. Даймонд и Шон П. Джей Уилан: Нейтрализующие антитела и ингибирование растворимого ACE2 компетентного по репликации VSV-SARS-CoV-2 и клинического изолята SARS-CoV-2, Cell Host and Microbe, 1 июля 2020 г., DOI: 10.1016 / j.chom.2020.06.021

внешняя ссылка