вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера
Виды вируса
вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера
Классификация вирусов Редактировать эту классификацию
(без рейтинга):Вирус
Область :Рибовирус
Королевство:Параннавиры
Тип:Artverviricota
Сорт:Ревтравирицеты
Заказ:Ortervirales
Семья:Ретровирусы
Род:Бетаретровирус
Разновидность:
вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера
Вирусы-члены [1]
  • вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера
  • Ретровирус обезьян 1
  • Ретровирус обезьян 2
Синонимы [2]
  • Ретровирус обезьян (SRV)
  • Вирус обезьяньего типа D 1

Вирус обезьян Мейсона-Пфайзера (M-PMV) , ранее ретровирус обезьян ( SRV ), является видом ретровирусов , которые обычно инфицируют и вызывают фатальный иммунодефицит у азиатских макак. [3] Вирус ssRNA спорадически появляется в карциноме молочной железы содержащихся в неволе макак в местах разведения, которые, как ожидается, являются естественным хозяином, но распространенность этого вируса у диких макак остается неизвестной. [4] M-PMV передавался естественным образом через содержащие вирус жидкости организма ( слюна , моча , кровь и т. д.), через укусы, царапание, уход за собой и драки. Перекрестно загрязненные инструменты или оборудование ( фомит ) также могут распространять этот вирус среди животных.

Некоторые клинические и патологические симптомы новорожденных макак-резусов, инфицированных M-PMV, включают диарею , потерю веса, спленомегалию , лимфаденопатию, анемию , нейтропению и неопластические заболевания (ретроперитонеальный фиброматоз или редкие В-клеточные лимфомы). У инфицированных новорожденных макак-резусов может развиться иммунодефицитное заболевание, сопровождающееся оппортунистическими инфекциями. [5] Для предотвращения заражения этим вирусом были разработаны две вакцины : инактивированная формалином вакцина SRV-1 и рекомбинантная вакцина, экспрессирующая гликопротеин оболочки M-PMV gp70 и gp22. [3]

Вектор на основе M-PMV является кандидатом для доставки терапевтических генов при переносе генов человека. На основе M-PMV 1) область промотора остается транскрипционно активной в клетках человека и 2) экспрессия конститутивного транспортного элемента (CTE) в целевых клетках способствует ядерному экспорту для генной терапии. [5]

История

Вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера (M-PMV) был получен из ткани опухоли молочной железы 8-летней самки макаки-резуса ( Macaca mulatta ) в 1970 году доктором Харишем К. Чопрой и Маркусом М. Мейсоном. [6] Первоначальное открытие предполагало, что вирусные частицы являются онкогенным вирусом из-за его сходства с известным онкогенным РНК-вирусом ( MMTV ). Вскоре после его открытия считалось, что M-PMV вызывает СПИД у обезьян (SAID). Однако текущие исследования показали, что M-PMV не связан с вирусом иммунодефицита обезьян (SIV), который в настоящее время признан обезьяньим аналогом вируса иммунодефицита человека. [7]

M-PMV теперь принадлежит к SRV-3. Серотип SRV-1 был идентифицирован в начале 1980-х годов у макак-резус, M. cyclopis и M. fascicularis в Национальном центре исследований приматов (NPRC), Калифорния и Новая Англия. Серотип SRV-2 был обнаружен при эндемичных инфекциях свинохвостой обезьяны ( M. nemestrina ), макак-крабоедов, японской макаки ( M. fuscata ) в Вашингтонском центре исследований приматов, а также у макак-резус и черных макак-целебес ( M. nigra ) в Орегонском центре исследований приматов. [8] SRV-3 присутствует в Висконсинском центре исследований приматов, в то время как SRV-4 и SRV-5 были идентифицированы в Калифорнийском университете и Пекинском центре исследований приматов. В 2010 году японская исследовательская группа сообщила о двух изолятах SRV от серопозитивных яванских макак и предварительно обозначила их как SRV/D-Tsukuba (SRV/DT). [3]

В 2011 году игроки Foldit помогли расшифровать кристаллическую структуру ретровирусной протеазы M-PMV. Хотя головоломка была доступна для игры в течение трех недель, игроки создали точную 3D-модель фермента всего за десять дней, которая затем была использована для решения структуры с молекулярной заменой . Проблема того, как настроить структуру фермента, ставила ученых в тупик на протяжении 15 лет. [9] [10] До 2015 года было идентифицировано семь серотипов M-PMV. [ необходима цитата ]

Классификация

Вирусы обезьян Mason-Pfizer являются ретровирусами группы VI, относятся к роду бетаретровирусов подсемейства orthoretroviridae . M-PMV был классифицирован на основе вирусного серотипа как ретровирус обезьян типа 3 (SRV-3). [11]

Отличается от других орторетровирусов накоплением внутриклеточной морфологии частиц типа А (незрелые частицы) в цитоплазме и сферическим нуклеокапсидом. [12] После завершения сборки в цитозоле частицы транспортируются к плазматической мембране для завершения процесса созревания путем образования экзогенных зрелых частиц (морфология типа D). Частицы типа D содержат меньше плотных поверхностных шипов и содержат икосаэдрические капсиды. [13]

Морфология и генетическая структура

M-PMV — это оболочечный РНК-ретровирус с икосаэдрическим капсидом (20 треугольных граней и 12 вершин). Нуклеиновая кислота инкапсулирована внутри сферического ядра. Оболочечный вирус состоит из липидного бислоя, полученного из клеток-хозяев и вирус-специфических белков. Матричный белок связывается с нуклеокапсидом, выстилая внутреннюю поверхность оболочки, чтобы облегчить сборку вирусного генома и процесс почкования. [7] Этапы процесса репликации ретровируса включают образование частиц Gag, транспорт к мембране (прикрепление), проникновение в клетку, снятие оболочки с вирусного капсида, высвобождение генома, синтез новых вирусных белков и нуклеиновых кислот, сборку потомственных вирионов, почкование и высвобождение вируса. [ необходима цитата ]

Около 60% сухого веса вириона составляют белки, 35% — липиды, около 3% — углеводы. [11] Обратная транскриптаза состоит из белка из 1771 аминокислоты, поверхностного белка gp70 586 аминокислот, белка Pr95 911 аминокислот и белка Pr78 657 аминокислот. [14] Исходя из своей структуры, M-PMV чувствителен к формальдегиду, высокой температуре (теплу) и моющим средствам. [11] 

M-PMV содержит два типа вирусных частиц. [15] Один обнаружен в цитоплазме, а другой был обнаружен внеклеточно. Внутрицитоплазматические частицы (тип А) представляют собой небольшие кольцевые структуры диаметром 70 мкм. Вирионы обычно находятся в кластере в цитоплазме и окутаны плазматической мембраной на поверхности клетки. Незрелые частицы почковаются внутриклеточно и не считаются инфекционными. После завершения почкования незрелые частицы проходят процесс созревания (тип D), чтобы приобрести инфекционность. Внеклеточные зрелые частицы имеют диаметр около 125 нм, в то время как нуклеоид и ядро-оболочка представляют собой центральные цилиндрические структуры, разделенные пространством около 8-10 нм. [16]

Структура генома

РНК-семейство
Сигнал упаковки вируса обезьяны Мейсона-Пфайзера
Предсказанная вторичная структура и сохранение последовательности MPMV_package
Идентификаторы
СимволMPMV_пакет
РфамРФ00459
Другие данные
Тип РНКЦис-рег
ДоменыЭукариоты ; Вирусы
ТАКSO:0000233
Структуры PDBПДБе

Геном M-PMV состоит из димера линейной, положительно-полярной, одноцепочечной РНК. [11] Полностью секвенированный геном интегрированного провируса, состоящий из 8557 нуклеотидов в длину, двух 349 п.н. LTR и транскрипции генома дают РНК-геном из 7943 нуклеотидов. [14] Каждый мономер имеет поли(А)-хвост из 200 нуклеотидов на 3'-конце и имеет метилированную нуклеотидную кэп-структуру на 5'-конце, ковалентно связанную с вирусной РНК.  [ необходима цитата ] 

Геном M-PMV содержит четыре гена: 5'- gag-pro-pol-env -3'. Gag кодирует группоспецифический антиген (нуклеокапсидные белки), Pro - протеазу , Pol отвечает за РНК-зависимую ДНК-полимеразу (обратную транскриптазу) и интегразу, а Env кодирует гликопротеин оболочки для белков пепломера вириона. Как и все ретровирусы, M-PMV может транскрибировать свой РНК-геном в двухцепочечную ДНК с помощью фермента обратной транскриптазы ( Mg2+
зависимый от бетаретровирусов ). Белок Gag выполняет множество функций в течение жизненного цикла вируса, включая сборку, созревание и раннюю репликацию. В отличие от других ретровирусов, M-PMV имеет три предшественника полипротеина, ассоциированных с gag : Pr78, Pr95 (слияние gag-pro ) и Pr180 ( gag-pol ). [17] Сборка Pr78 образует незрелый капсид, который играет важную роль на ранних стадиях жизненного цикла вируса. Вирусная протеаза отвечает за подготовку структурных белков и вирусных ферментов к процессу почкования. Во всех ретровирусных системах обычно обнаруживаются консервативные аминокислотные последовательности pol и предшественник gag-pol (Pr180). Предшественник гликопротеина вирусной оболочки отвечает за секрецию и трансмембранную якорную последовательность для вируса во время процесса почкования. Иммуносупрессивный сегмент в последовательностях env M-PMV, который, как было обнаружено, примерно на 60% схож (высококонсервативный) с таковым вируса, ассоциированного с ретикулоэндотелиозом , указывает на схожий механизм при заболевании, вызванном M-PMV. [17] Как правило, белок оболочки оказывается высоко гомологичным белку вируса птичьего C-типа.

5'-НТО генома содержит сигнал упаковки, необходимый для специфической инкапсуляции РНК . [18] [19]

Жизненный цикл

Гликопротеин, обнаруженный на поверхности M-PMV, взаимодействует со специфическими рецепторами на поверхности клетки-хозяина. После прикрепления, слияния вирусной оболочки высвобождение нуклеокапсида в клеточные мембраны хозяина. Оказавшись внутри цитоплазмы, РНК с положительным смыслом служит матрицей для обратной транскриптазы для производства кДНК из ее вирусной РНК. Затем вирусная кДНК интегрируется в геном клетки-хозяина с помощью вирусного фермента интегразы, где она становится постоянным генетическим элементом для жизни клетки. Интегрированный провирус может оставаться инактивированным или транскрибироваться РНК-полимеразой II хозяина в мРНК, которая транслируется для производства регуляторных белков и вирусных структурных. После того, как новые вирусные геномы и белки были синтезированы, собираются вирионы потомства. Капсиды образуются как внутрицитоплазматические частицы (тип А). Кодируемые вирусом матричные белки вставляются и реструктурируют мембраны клетки-хозяина. Вирус проходит созревание, когда частицы типа А собираются в цитозоле и транспортируются к плазматической мембране. Затем вирусно-кодируемые полипротеиновые предшественники обрабатываются, чтобы стать структурными белками и вирусными ферментами, образующими частицы типа D, готовые к почкованию, высвобождаемому из свободного вириона. [20]

Кроме того, ретровирусный полипротеин Gag играет роль в транспортировке и сборке частиц типа A в область плазматической мембраны клетки хозяина, где сборка и почкование происходят через матричный белок к поверхности клетки. [21] Во время или вскоре после вирусного почкования вирусная протеаза расщепляет белок Gag, чтобы получить зрелые вирион-ассоциированные белки, включая матричный белок, капсид, нуклеокапсид и другие продукты. Процесс приводит к конденсации вирусного ядра и необходим для инфекционности вируса. Эти зрелые продукты расщепления Gag затем повторяют процесс заражения новых клеток и играют роль на ранних стадиях жизненного цикла вируса. [22]

Экология

Экзогенные и эндогенные обезьяньи бетаретровирусы являются естественными для различных видов рода Macaque . Бетаретровирусы заражают различных млекопитающих-хозяев, включая нечеловеческих приматов Старого и Нового Света (кроме человекообразных обезьян), беличьих обезьян , колобин , овец ( ретровирус овец Jaagsiekte ) и коз ( вирус энзоотической опухоли носа ). [15] Последовательности бетаретровируса также могут быть выделены от людей, опоссумов и мышей.   [ требуется ссылка ]

Ссылки

  1. ^ "ICTV 9th Report (2011) Retroviridae". Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Архивировано из оригинала 29 декабря 2018 года . Получено 29 декабря 2018 года .
  2. ^ "История таксономии ICTV: вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера". Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Получено 29 декабря 2018 г.
  3. ^ abc Montiel NA (октябрь 2010 г.). «Обновленный обзор обезьяньего бетаретровируса (SRV) у макак-хозяев». Журнал медицинской приматологии . 39 (5): 303– 14. doi :10.1111/j.1600-0684.2010.00412.x. PMID  20412379. S2CID  27784098.
  4. ^ Искандриати Д., Саепуло У., Мария С., Грант РФ, Солихин Д.Д., Саджути Д., Памунгкас Дж. (2010). «Выделение и характеристика обезьяньего ретровируса типа D из Macaca fascicleis и M.nemestrina в Индонезии». Микробиология Индонезии . 4 (3): 132–6 . дои : 10.5454/ми.4.3.6.
  5. ^ аб Питчаи, Фатима Нузра Нагур; Али, Лизна; Пиллаи, Винита Нараяна; Чамиттачал, Ахил; Ашраф, Сайед Салман; Мустафа, Фара; Марке, Роланд; Ризви, Тахир Азиз (07 августа 2018 г.). «Экспрессия, очистка и характеристика биологически активного полноразмерного обезьяньего вируса Мейсона-Пфайзера (MPMV) Pr78Gag». Научные отчеты . 8 (1): 11793. Бибкод : 2018NatSR...811793P. дои : 10.1038/s41598-018-30142-0. ISSN  2045-2322. ПМК 6081465 . ПМИД  30087395. 
  6. ^ Чопра, Хариш К.; Мейсон, Маркус М. (1970-08-01). «Новый вирус в спонтанной опухоли молочной железы макаки-резуса». Cancer Research . 30 (8): 2081– 2086. ISSN  0008-5472. PMID  4195910.
  7. ^ ab Conte, MR; Klikova, M; Hunter, E; Ruml, T; Matthews, S (1997-10-01). "Трехмерная структура раствора матричного белка ретровируса типа D, вируса обезьяны Мейсона-Пфайзера, и ее значение для морфологии ретровирусной сборки". The EMBO Journal . 16 (19): 5819– 5826. doi :10.1093/emboj/16.19.5819. ISSN  0261-4189. PMC 1170213. PMID 9312040  . 
  8. ^ Philipp-Staheli J, Marquardt T, Thouless ME, Bruce AG, Grant RF, Tsai CC, Rose TM (март 2006 г.). "Генетическая изменчивость гена оболочки подтипов ретровируса обезьян типа D-2 (SRV-2), связанная с забрюшинным фиброматозом, связанным со СПИДом, у разных видов макак". Virology Journal . 3 (11): 11. doi : 10.1186/1743-422X-3-11 . PMC 1450265 . PMID  16515713. 
  9. ^ Хатиб Ф., ДиМайо Ф., Купер С., Казмерчик М., Гилски М., Крживда С., Забранска Х., Пичова И., Томпсон Дж., Попович З., Яскольски М., Бейкер Д. (сентябрь 2011 г.). «Кристаллическая структура мономерной ретровирусной протеазы, решенная игроками в игру «сворачивание белка»». Nature Structural & Molecular Biology . 18 (10): 1175– 7. doi :10.1038/nsmb.2119. PMC 3705907 . PMID  21926992. 
  10. ^ Praetorius D (2011-09-19). «Геймеры расшифровали белок СПИДа, который ставил исследователей в тупик на 15 лет, всего за 3 недели». The Huffington Post . Получено 17 ноября 2016 г.
  11. ^ abcd "Retroviridae - Reverse Transcribing DNA and RNA Viruses - Reverse Transcribing DNA and RNA Viruses (2011)". Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV) . Архивировано из оригинала 29 декабря 2018 г. Получено 2020-04-23 .
  12. ^ "Структура ретровируса". web.stanford.edu . Получено 2020-05-06 .
  13. ^ Сониго, Пьер; Баркер, Кристофер; Хантер, Эрик; Уэйн-Хобсон, Саймон (1986-05-09). "Нуклеотидная последовательность вируса обезьяны Мейсона-Пфайзера: иммуносупрессивный ретровирус D-типа". Cell . 45 (3): 375– 385. doi :10.1016/0092-8674(86)90323-5. ISSN  0092-8674. PMID  2421920. S2CID  25512466.
  14. ^ ab "Вирус обезьяны Мейсона-Пфайзера, полный геном". 2018-08-13 . Получено 24 апреля 2020 г.
  15. ^ ab Bohl, Christopher R.; Brown, Shanna M.; Weldon, Robert A. (2005-11-07). "Фосфопротеин pp24 вируса обезьяны Мейсона-Пфайзера способствует упаковке вирусного генома". Retrovirology . 2 (1): 68. doi : 10.1186/1742-4690-2-68 . ISSN  1742-4690. PMC 1308863 . PMID  16274484. 
  16. ^ Прокшова, Петра Грзнарова; Липов, Ян; Зеленка, Ярослав; Хантер, Эрик; Лангерова, Хана; Румлова, Микаэла; Румл, Томаш (20 октября 2018 г.). «Цикл гликопротеина в оболочке вируса обезьяны Mason-Pfizer и его везикулярный совместный транспорт с незрелыми частицами». Вирусы . 10 (10): 575. дои : 10.3390/v10100575 . ISSN  1999-4915. ПМК 6212865 . ПМИД  30347798. 
  17. ^ ab Sonigo, P.; Barker, C.; Hunter, E.; Wain-Hobson, S. (1986-05-09). "Нуклеотидная последовательность вируса обезьяны Мейсона-Пфайзера: иммуносупрессивный ретровирус D-типа". Cell . 45 (3): 375– 385. doi :10.1016/0092-8674(86)90323-5. ISSN  0092-8674. PMID  2421920. S2CID  25512466.
  18. ^ Mustafa F, Lew KA, Schmidt RD, Browning MT, Rizvi TA (январь 2004 г.). «Мутационный анализ предсказанной вторичной структуры РНК сигнала упаковки вируса обезьяны Мейсона-Пфайзера». Virus Research . 99 (1): 35–46 . doi :10.1016/j.virusres.2003.09.012. PMID  14687944.
  19. ^ Harrison GP, ​​Hunter E, Lever AM (апрель 1995 г.). «Модель вторичной структуры 5'-лидерной последовательности вируса обезьяны Мейсона-Пфайзера: идентификация структурного мотива, общего для различных ретровирусов». Журнал вирусологии . 69 (4): 2175– 2186. doi :10.1128/JVI.69.4.2175-2186.1995. PMC 188886. PMID  7884866 . 
  20. ^ Файн, Д.; Шохетман, Г. (октябрь 1978 г.). «Ретровирусы приматов типа D: обзор». Cancer Research . 38 (10): 3123– 3139. ISSN  0008-5472. PMID  80259.
  21. ^ Прчал, Ян; Крупа, Томаш; Румл, Томаш; Грабал, Ричард (21 января 2014 г.). «Взаимодействие матричного белка вируса обезьяны Мейсон-Пфайзер с плазматической мембраной». Границы микробиологии . 4 : 423. дои : 10.3389/fmicb.2013.00423 . ISSN  1664-302X. ПМЦ 3896817 . ПМИД  24478762. 
  22. ^ Пичалова, Ружена; Фюзик, Тибор; Воката, Барбора; Румлова, Микаэла; Ллано, Мануэль; Досталкова, Альжбета; Кржижова, Ивана; Румл, Томаш; Ульбрих, Павел (август 2018 г.). «Консервативные цистеины в капсидном белке вируса обезьян Mason-Pfizer необходимы для образования зрелых инфекционных частиц». Вирусология . 521 : 108–117 . doi :10.1016/j.virol.2018.06.001. ISSN  0042-6822. ПМК 6379149 . ПМИД  29906704. 
  • «Обезьяний ретровирус 1». Браузер таксономии NCBI . 11942.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mason-Pfizer_monkey_virus&oldid=1260645242#Genome_structure"