Ортобуньявирус Батаи
Виды вируса
Ортобуньявирус Батаи
Классификация вирусов Редактировать эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Область :Рибовирус
Королевство:Орторнавирусы
Тип:Негарнавирикота
Сорт:Эллиовирицеты
Заказ:Буньявирусные
Семья:Перибуньявирусы
Род:Ортобуньявирус
Разновидность:
Ортобуньявирус Батаи
Синонимы
  • вирус Батай

Ортобуньявирус Батай (BATV) — РНК-вирус, принадлежащий порядку Bunyavirales , роду Orthobunyavirus .

Введение

Вирус Батаи (BATV) представляет собой оболочечный одноцепочечный геном РНК с отрицательным смыслом. [1] Он является членом рода Orthobunyavirus и принадлежит к отряду Bunyavirales ; он был впервые выделен от комаров Culex в Малайзии в 1955 году. [2] Данные серологического надзора и изоляции вируса показывают, что этот вирус широко распространен по всему миру. Подобно другим ортобуньявирусам, он способствует заболеваниям как человека, так и животных. У людей он был отмечен как вызывающий сильную лихорадку, а у крупного рогатого скота был связан с преждевременными родами, врожденными дефектами и повышенным уровнем абортов. Он передается через укусы комаров, клещей и мокрецов и встречается от холодных до тропических регионов Африки, Азии и Европы. [2]

Структура

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

Вирусные нуклеокапсиды используют мембранные гликопротеины на своей поверхности для опосредования проникновения в клетки-хозяева. Усреднение гликопротеиновых шипов мембранных вирусов, таких как ВИЧ-1, было особенно успешным подходом для изучения их структуры. [4] Понимание структуры является неотъемлемой частью как для выявления молекулярной основы взаимодействия вируса с хозяином, так и для руководства разработкой противовирусных препаратов и вакцин. Программное обеспечение под названием Jsubtomo позволяет визуализировать структуру вирусных гликопротеиновых шипов с разрешением в диапазоне 20-40 Å и позволяет изучать взаимодействие более высокого порядка шип-шип на мембране вириона. [4]

Обширные исследования детальной кристаллической структуры вируса Batai еще не проводились, но исследования близкородственного вируса Bunyamwera показали различную функциональность каждой из двух боковых цепей нуклеокапсида. Было обнаружено, что N-концевое плечо и C-концевой хвост взаимодействуют с соседними протомерами NP, образуя тетрамерную кольцевую организацию. Каждый протомер связывает 10-нуклеотидную молекулу РНК, которая была получена от хозяина экспрессии, в положительно заряженной щели между долями N и C. [5] Криоэлектронная микроскопия также определила, что, хотя вирионы Bunyamwera имеют плеоморфную форму, 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 вируса Batai еще не определена, исследования с использованием криоэлектронной томографии на родственных вирусах семейства Bunyaviridae показали, что существует икосаэдрическая решетка с четкой квазисимметрией T=12. [7] Следовательно, это число триангуляции будет коррелировать с вирусным ядерным капсидом, демонстрирующим 720 граней. Это исследование было проведено на вирусе лихорадки долины Рифт (RVFV), который является заболеванием, переносимым членистоногими, которое является эндемичным для регионов Африки и Азии, а именно долины Рифт в Кении, от которой и произошло его название. [8]

Вирусная классификация и геном

Вирус Батаи является представителем рода Orthobunyavirus и членом семейства Bunyaviridae . [9] Вирус Батаи является частью разнообразной группы вирусов, переносимых членистоногими. [9] Классифицированный по балтиморской схеме , вирус Батаи является одноцепочечным РНК-вирусом с отрицательной полярностью. [9] Геном ортобуньявируса 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 имеются две открытые рамки считывания (ORF), нуклеокапсидная и неструктурная, которые перекрываются. [9] Сегмент M имеет полипротеиновый предшественник 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 Батаи из Японии, Малайзии и Индии разделяют гомологию в геномной последовательности больше, чем когда штаммы вируса из Европы и Азии сравниваются друг с другом. Реассортация генома может иметь некоторые серьезные последствия. Было замечено, что реассортация между сегментом M и сегментами S и L с другим штаммом вируса Батаи ( BUNV ) может вызвать увеличение вирулентности вируса Батаи. Реассортация генома внутри рода Orthobunyavirus не является редкостью и может привести к увеличению вирулентности. [2]

Репликация вируса Батаи

Хорошо известно, что географическое распространение вируса Batai (BATV) охватывает регионы Европы, Азии и Африки. Наиболее распространенными позвоночными, пораженными 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 комаров видов Anopheles , Culex и Ochlerotatus в типичном цикле позвоночное–комар. [9]

Хотя было проведено ограниченное количество исследований вирусного цикла вируса Батаи, сравнительные исследования с близким родственником вирусом Буньямвера показали, что вирусная инфекция начинается в слюнных железах комаров. [10] В начале репликации вирусные частицы объединяются в вакуоли- мембраны, выстилающие цитоплазму инфицированных клеток. [11] Проникновение в клетку облегчается вирусным оболочкой нуклеокапсида, которая содержит гликопротеины G1 и G2. Кодируемые сегментом РНК M, они участвуют в прикреплении к клетке-хозяину через неидентифицированные рецепторы на поверхности и вызывают нейтрализующие антитела. Говорят, что транскрипция BATV похожа на транскрипцию гриппа в том, что синтез мРНК инициируется олигонуклеотидами, содержащими кэп, которые генерируются определенной вирусной эндонуклеазой , функционирующей для расщепления мРНК клетки-хозяина. Эти полученные праймеры затем включаются в вирусную мРНК. [12] BATV также будет кодировать два неструктурных белка, NSm на сегменте M и NSs на сегменте S. В ходе этого процесса 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 аппарата Гольджи, прежде чем будут высвобождены. [11]

Однако, несмотря на то, что он способен реплицироваться как в позвоночных, так и в беспозвоночных видах, в клетках комаров не наблюдается гибели клеток, и устанавливается персистирующая инфекция. В то время как в клетках млекопитающих инфекция обычно классифицируется как литическая и в конечном итоге приводит к гибели клетки. Это происходит из-за способности вирусов образовывать четкие литические бляшки в клетках позвоночных видов, но не в клетках, полученных от насекомых. [13] В предыдущих исследованиях было показано, 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 установило бы его как основной фактор вирулентности, поскольку он действует во время транскрипционной фазы, ингибируя транскрипцию, опосредованную РНК-полимеразой II . Между тем, в клетках комаров ни транскрипция, ни трансляция клетки хозяина не ингибируются этим фактом. Казалось бы, разница в поведении белка NSs может быть одним из факторов, ответственных за различные результаты инфекции, приписываемой вирусу Batai в клетках млекопитающих и комаров. Некоторые предполагают, что метод высвобождения, который не разрывает клеточную мембрану, может объяснить, почему репликация вируса не убивает клетки комаров и сохраняется персистенция. [13] Похожие белки NSs флебовируса лихорадки долины Рифт имеют совершенно другой размер и аминокислотную последовательность, но они играют схожую роль в клетках млекопитающих в преодолении врожденных иммунных реакций, которые являются следствием глобального отключения механизмов транскрипции клеток. [15]

Сопутствующие заболевания

Вирус Батаи (BATV) является членом семейства Bunyaviridae. [2] Ассоциированные вирусы включают Крымскую-Конголезскую геморрагическую лихорадку , ортобуньявирус Буньямвера и тяжелую лихорадку с синдромом тромбоцитопении. [16]

Крымско-конголезская геморрагическая лихорадка — один из вирусов, связанных с вирусом Батаи, поскольку он относится к тому же семейству Bunyaviridae. Встречается в одних и тех же регионах мира, включая Африку, Азию и Европу. В основном поражает сельскохозяйственных рабочих в этих регионах мира и является переносимым клещами заболеванием. Инфекция вызывает высокую температуру, озноб, сильную головную боль, головокружение, боли в спине и животе. Другие отмеченные симптомы включают тошноту, рвоту, диарею, а также сердечно-сосудистые и нейропсихиатрические изменения. Тяжелые симптомы могут включать кровоизлияния в кожу, вызывающие поражения или синяки. Уровень смертности составляет 30%. [17]

Тесно связанным заболеванием является вирус Буньямвера , который относится к тому же семейству и роду, что и вирус Батаи (BATV); известно, что он вызывает лихорадку Буньямвера. Этот вирус распространяется комарами, кусающими инфицированных мышей, а затем кусающих людей. [18]

Вирус Батаи (BATV) также связан с тяжелой лихорадкой с синдромом тромбоцитопении (SFTS). Это было недавно обнаружено в Китае в 2011 году и передается либо напрямую человеку через клещей, либо домашним животным в качестве промежуточного хозяина, а затем человеку. Симптомы характеризуются лихорадкой, рвотой, диареей, тромбоцитопенией и лейкопенией . Вирус SFTS имеет уровень смертности 6-30%. [19]

Ссылки

  1. ^ Плюснин, А. (2011). Bunyaviridae: Молекулярная и клеточная биология. Норфолк, Великобритания: Caister Academic Press.
  2. ^ abcde Лю, Х.; Шао, Х.; Ху, Б.; Чжао, Дж.; Чжан, Л.; Чжан, Х.; Янь, Х. (2014). «Изоляция и полная нуклеотидная последовательность штамма вируса Батай во Внутренней Монголии, Китай». Журнал вирусологии . 11 : 138. doi : 10.1186/1743-422x-11-138 . PMC  4127039. PMID  25100223 .
  3. ^ Ядав, П.; Судип, А.; Мишра, А.; Моурья, Д. (2012). «Молекулярная характеристика изолятов вируса Читтур (Батай) из Индии» (PDF) . Indian J Med Res . 136 (5): 792–798 . PMC 3573600 . PMID  23287126. Архивировано из оригинала (PDF) 2019-02-01. 
  4. ^ ab Huiskonen, JT; Parsy, ML; Li, S.; Bitto, D.; Renner, M.; Bowden, TA (2014). "Усреднение шипов вирусного гликопротеина оболочки из реконструкций электронной криотомографии с использованием Jsubtomo". J. Vis. Exp . 92 (92): e51714. doi :10.3791/51714. PMC 4353292. PMID  25350719 . 
  5. ^ Ли, Баобинь; Ван, Цюань; Пан, Сицзян; Изабель; Сан, Юна; Го, Юй; Тао, Синьвэй; Риско, Кристина; Суй, Сен-Фан; Лу, Чжиюн (май 2013 г.). «Вирус Буньямвера обладает особым нуклеокапсидным белком, способствующим инкапсуляции генома». Proc Natl Acad Sci USA . 110 (22): 9048– 9053. Bibcode : 2013PNAS..110.9048L. doi : 10.1073/pnas.1222552110 . PMC 3670369. PMID  23569257 . 
  6. ^ Боуден, Томас А.; Битто, Дэвид; МакЛис, Анджела; Йеромонахос, Кристель; Эллиотт, Ричард М.; Хуисконен, Юха Т. (май 2013 г.). «Ультраструктура ортобуньявируса и любопытный триподный шип гликопротеина». ПЛОС Патог . 9 (5): e1003374. дои : 10.1371/journal.ppat.1003374 . ПМЦ 3656102 . ПМИД  23696739. 
  7. ^ Фрайберг, Александр Н.; Шерман, Майкл Б.; Мораис, Марк К.; 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. doi :10.1128/JVI.01191-08. PMC 2573222. PMID 18715915  . 
  8. ^ Pepin, Michel; Bouloy, Michèle; Bird, Brian H.; Kemp, Alan; Paweska, Janusz (ноябрь–декабрь 2010 г.). «Вирус лихорадки долины Рифт (Bunyaviridae: Phlebovirus): обновленная информация о патогенезе, молекулярной эпидемиологии, векторах, диагностике и профилактике». Vet . Res . 41 (6): 61. doi :10.1051/vetres/2010033. PMC 2896810. PMID  21188836. 
  9. ^ abcdefghi Huhtamo, E.; Lambert, AJ; Costantino, S.; Servino, L.; Krizmancic, L.; Boldorini, R.; Ravanini, P. (2013). «Изоляция и полная геномная характеристика вируса Батаи от комаров, Италия 2009». Журнал общей вирусологии . 94 (6): 1242– 8. doi : 10.1099/vir.0.051359-0 . PMID  23515020.
  10. ^ Янасэ Т., Като Т., Ямакава М., Такайоши К., Накамура К., Кокуба Т. и Цуда Т. (2006).
  11. ^ ab Peers, RR (1972). «Репликация вируса Буньямвера у комаров». Канадский журнал микробиологии . 18 (6): 741– 5. doi :10.1139/m72-118. PMID  4338313.
  12. ^ Эллиотт, Р. М. «Новые вирусы: Bunyaviridae». Молекулярная медицина 3.9 (1997): 572–577
  13. ^ ab Bird, Brian; Szemiel, Agnieszka M.; Failloux, Anna-Bella; Elliott, Richard M. (2012). "Роль белка NS вируса Bunyamwera Orthobunyavirus в инфицировании клеток комаров". PLOS Neglected Tropical Diseases . 6 (9): e1823. doi : 10.1371/journal.pntd.0001823 . ISSN  1935-2735. PMC 3459826. PMID  23029584 . 
  14. ^ Вебер Ф., Эллиотт Р. М., Бразиер А., Гарсия-Састре А., Лемон С., редакторы. Буньявирусы и врожденный иммунитет. В: Клеточная сигнализация и врожденные иммунные ответы на инфекции РНК-вирусов. (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 ослабленного авирулентного изолята вируса лихорадки долины Рифт, у комаров Aedes и Culex». Vector Borne Zoonotic Dis . 10 (7): 681– 688. doi :10.1089/vbz.2009.0246. PMID  20854021.
  16. ^ Ю, XJ; Лян, MF; Чжан, SY; и др. (2011). «Лихорадка с тромбоцитопенией, связанная с новым буньявирусом в Китае». N. Engl. J. Med . 364 (16): 1523– 32. doi :10.1056/NEJMoa1010095. PMC 3113718. PMID  21410387 . 
  17. ^ Whitehouse, C (2004). «Крымско-конголезская геморрагическая лихорадка». Antiviral Research . 64 (3): 145–160 . doi :10.1016/j.antiviral.2004.08.001. PMID  15550268.
  18. ^ Мосби, И. (2009). Словарь Мосби по медицине, сестринскому делу и профессиям в области здравоохранения (8-е изд.). Сент-Луис, Миссури: Mosby/Elsevier.
  19. ^ Ким, Кье-Хён; О, Мён-Дон; Хиросава, Х. (2014). «Сильная лихорадка с синдромом тромбоцитопении». Корейский журнал медицины . 86 (3): 3689– 3690. doi :10.3904/kjm.2014.86.3.271. PMC 5283978. PMID  27980278 . 
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Batai_orthobunyavirus&oldid=1221498150"