Parvovirukset

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 3. lokakuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 4 muokkausta .
Parvovirukset
tieteellinen luokittelu
Ryhmä:Virukset [1]Valtakunta:MonodnaviriaKuningaskunta:ShotokuviraeTyyppi:cossaviricotaLuokka:QuintoviricetesTilaus:PiccoviralesPerhe:Parvovirukset
Kansainvälinen tieteellinen nimi
Parvoviridae
Alaperheet
  • Densovirinae
  • Parvovirinae
Baltimore Group
II: ssDNA-virukset

Parvovirukset [2] ( lat.  Parvoviridae , lat.  parvus  - pieni) - perhe pienimmistä DNA :ta sisältävistä pallomaisista viruksista , joissa ei ole lipoproteiinikuorta. Virionit ovat halkaisijaltaan 18-26 nm ja sisältävät 60 kapsomeeriä, symmetriatyyppi on ikosaedrinen T1. Viruksen genomi sisältää yksijuosteisen DNA:n (noin 5 kb:n genomi), jossa on yleensä kaksi avointa translaatiokehystä. Genomin 5'-päässä sijaitseva lukukehys koodaa ei-rakenneproteiineja, kun taas virioniproteiinit koodataan lähempänä genomin 3'-päätä. Hiusneularakenteet muodostuvat genomin päihin [3] [4] .

Rakennus

Parvovirusvirionit ovat vaipattomia isometrisiä hiukkasia, joiden kuutiosymmetria on 25 nm halkaisijaltaan. Nämä ovat melko pieniä eläinviruksia. Parvovirusten kapsidi koostuu 32 kapsomeeristä, joiden halkaisija on 3-4 nm. Parvovirukset sisältävät yksijuosteista lineaarista DNA:ta, jonka koko on 5,2 tonnia (19-32 % virionien massasta). Parvovirukset sisältävät 63-81 % proteiineja. Joidenkin autonomisten parvovirusten vertaileva analyysi paljasti eroja niiden rakenteellisissa proteiineissa. Koirien (PVA), sikojen (PVAv), kissojen (PVA) ja hiirten (PVM) parvovirukset sisältävät kolme rakenteellista polypeptidiä VP1, VP2, VP3, joiden molekyylipaino on vastaavasti 79-82; 65-66 ja 62-63 kD. Naudan parvovirus sisältää neljä polypeptidiä VP1, VP2, VP3 ja VP4, joiden molekyylipaino on vastaavasti 74,5; 67, 62 ja 57 kD. On huomattava, että neljä rakenteellista polypeptidiä (81, 70, 66 ja 62 kD) löydettiin myös ripulista eristetystä sian parvoviruksesta (kanta H-45). Nisäkkäiden parvovirusten pääproteiini on VP3, joka muodostaa noin 80 % virioniproteiinien massasta.

Kapsidi sisältää 60 VP2-proteiinimolekyyliä (65 kD) ja pienen määrän VP1-molekyylejä (84 kD). VP1 ja VP2 muodostuvat yhden mRNA:n ja koko VP2-sekvenssin vaihtoehtoisella silmukoitumisella. Kolmas rakenneproteiini VP3 muodostuu täydellisissä (DNA:ta sisältävissä) kapsideissa pilkkomalla 15–20 aminohappoa VP2:n aminopäästä. Parvoviruksen lisääntymisen riippuvuus solusyklin vaiheesta osoittaa sen replikaation riippuvuuden solun DNA:n replikaatiosta. Virionit eivät sisällä polymeraasia, mutta ne pystyvät koodaamaan tällaista entsyymiä. Sen sijaan solupolymeraasi I:tä käytetään transkriptoimaan virus-DNA kaksijuosteiseksi välirakenteeksi, jota sitten käytetään templaattina muille soluentsyymeille, jotka katalysoivat virusten mRNA:iden transkriptiota. Vaihtoehtoinen rakenteiden silmukointi johtaa yksittäisten mRNA -tyyppien lisääntymiseen , jotka muuntuvat suureksi määräksi erilaisia ​​proteiineja. Runsainta poolia edustavat mRNA:t, joita koodaa genomin 3'-puoli, joka ohjaa rakenneproteiinien synteesiä. Ei-rakenneproteiinia NS1, jota koodaa genomin 5'-puolikas, tuotetaan myös hyvin suuria määriä ja se suorittaa monia tehtäviä: 1) se liittyy DNA:han ja tarvitaan viruksen DNA:n replikaatioon; 2) toimii helikasina; 3) toimii endonukleaasina; 4) häiritsee solujen DNA:n replikaatiota.

Tämä aktiivisuus johtaa solunjakautumisen pysähtymiseen S-vaiheessa. Genomin replikaation mekanismi on huomattavan monimutkainen. Genomisen (-)DNA:n 3'-pää toimii puolialukkeena, joka aloittaa kaksijuosteisen pyöreän DNA:n synteesin replikaation esiasteena. Yksi genomisen DNA:n replikaation piirteistä oli replikatiivisen prekursorin dimeerisen muodon muodostuminen, mitä seurasi tetrameerisen rakenteen synteesi, joka koostuu kahdesta täysin positiivisesta ja kahdesta täysin negatiivisesta virus-DNA:n juosteesta, jotka endonukleaasi muuntaa yksijuosteisiksi. molekyylit, mukaan lukien virus-DNA:n jälkeläiset [5] .

Replikoinnin ominaisuudet

Solun absorboima parvovirusnukleiinihappo kuljettaa genominsa soluytimeen , jossa yksijuosteinen DNA muuttuu kaksijuosteiseksi DNA:ksi solutekijöiden ja solun DNA-polymeraasin vaikutuksesta. Viruksen genomin kaksijuosteinen DNA-versio tarvitaan transkriptioon ja replikaatioon . Replikaatio tapahtuu vain kasvavissa soluissa. Virusproteiinit syntetisoidaan sytoplasmassa ja palautetaan sitten tumaan, jossa virionit kootaan. Tämän seurauksena solun ydin ja sytoplasma rappeutuvat. Viruksia vapautuu solujen hajoamisen seurauksena.

Isännän soluissa lisääntymiskyvyn mukaan parvovirukset jaetaan kahteen ryhmään - viallisiin ( Dependovirus- suku ) ja autonomisiin (muut Parvoviridae -perheen virukset ). Autonomiset parvovirukset pystyvät itsenäisesti käynnistämään lisääntymisen, ja tähän ne käyttävät isäntäsolun sopivia entsyymejä, ensisijaisesti solun DNA-polymeraasia [6] . Autonomisten parvovirusten replikaatio tapahtuu solujen ytimissä, jotka ovat solusyklin S-vaiheessa, eli solun DNA:n kaksinkertaistuessa. Parvovirusten replikaatio rajoittuu yleensä aktiivisesti lisääntyviin kudoksiin, mikä voi aiheuttaa alkioiden kehityshäiriöitä ja vastasyntyneen kudosvaurioita. Aikuisilla parvovirusinfektio on usein oireeton [7] . Monet parvovirukset pystyvät aktiivisesti replikoitumaan vain transformoituneissa ja/tai syöpäsoluissa, eivätkä ne vaikuta kehon normaaleihin soluihin [8] . Tämän ominaisuuden ansiosta parvoviruksia voidaan pitää yksinkertaisimpina DNA:ta sisältävinä viruksina, joilla on selvä onkolyyttinen aktiivisuus.

Parvovirusten onkolyyttinen vaikutus

Todennäköisesti parvovirusten onkotropismi ei liity viruksen tehokkaaseen tunkeutumiseen transformoituneeseen soluun, vaan se johtuu viruksen vallitsevasta replikaatiosta syöpäsoluissa [9] . Samaan aikaan parvovirukset estävät tyypin 1 interferonien aktivaatioreittejä , erityisesti transformoituneissa fibroblasteissa [10] [11] . Erityinen rooli parvovirusten onkolyyttisessä aktiivisuudessa on pääasiallisella ei-rakenneproteiinilla NS1 [12] . NS1-helikaasiaktiivisuus on välttämätön viruksen replikaatiolle [13] , ja se on myös tärkein onkolyyttistä ja sytotoksista aktiivisuutta aiheuttava tekijä. Parvoviruksen NS1-proteiini voi suhteellisen alhaisena pitoisuutena aiheuttaa syöpäsolujen kuoleman, mutta sama pitoisuus ei riitä indusoimaan apoptoosia soluissa, joilla on normaali fenotyyppi [9] .

Parvovirukset voivat myös moduloida kasvaintenvastaista immuniteettia. Parvoviruksen aiheuttaman kasvainsolujen kuoleman seurauksena vapautuu usein syöpäsoluille ominaisia ​​antigeenejä ja niiden molekyylikomplekseja. Tämä stimuloi kasvainantigeenien esittelyä kehon immuunijärjestelmälle ja aiheuttaa voimakkaamman immuunivasteen muodostumisen kasvainsoluja vastaan ​​[9] [14] .

Onkolyyttisten parvovirusten ja niihin perustuvien vektorijärjestelmien käyttö edistää lähestymistapojen kehittämistä monien ihmisten sairauksien, ensisijaisesti onkologisten sairauksien, hoitoon. Edistys tällä alalla on jo mahdollistanut siirtymisen kliinisiin tutkimuksiin pahanlaatuisten sairauksien hoidossa.

Luokitus

Suvun viimeisin versio oli vuonna 2013: olemassa olevien nimiä muutettiin ja uusia suvuja ja lajeja lisättiin [15] .

Parvovirusperheen virukset on jaettu kahteen alaperheeseen - Densovirinae ja Parvovirinae , jotka loistavat selkärangattomissa ja selkärankaisissa, vastaavasti. Kansainvälisen virustaksonomian komitean (ICTV) mukaan maaliskuusta 2017 lähtien alaheimoihin kuuluu 5 ja 8 sukua [16] :

Parvovirukset aiheuttavat eläimille sairauksia, jotka vaikuttavat pääasiassa maha-suolikanavaan ja hematopoieettiseen järjestelmään. Joillakin tämän suvun jäsenillä on onkolyyttisiä ominaisuuksia (esimerkiksi H-1-parvovirus , joka sisältyy nyt lajiin Rodent protoparvovirus 1 ). Laji Carnivore amdoparvovirus 1 (entinen Aleutin minkkitautivirus ) aiheuttaa Aleutin minkkitautia. Bocaparvovirus -suku aiheuttaa vaurioita ihmisten [17] , lehmien ja koirien hengitys- ja maha-suolikanavassa .

Dependoparvovirus - sukuun kuuluvat adeno-assosioituneet virukset ihmisillä , nautakarjalla, hevosilla, lampailla, koirilla ja linnuilla. Toisin kuin muut parvovirukset, tämän suvun jäsenet lisääntyvät vain auttajavirusten läsnä ollessa. Adenovirukset voivat toimia täysimittaisina auttajaviruksina , herpesvirukset pystyvät myös suorittamaan joitain auttajaviruksen välttämättömiä toimintoja, mutta parvovirusten täysimittaisia ​​tarttuvia hiukkasia ei muodostu tässä tapauksessa.

Muistiinpanot

  1. ↑ Virusten taksonomia  Kansainvälisen virustaksonomian komitean (ICTV) verkkosivustolla .
  2. ↑ Lääketieteellisen mikrobiologian, virologian ja immunologian atlas: Oppikirja lääketieteen opiskelijoille / Toim. A. A. Vorobieva , A. S. Bykova . - M .  : Medical Information Agency, 2003. - S. 114. - ISBN 5-89481-136-8 .
  3. ↑ Maxwell IH, Terrell KL, Maxwell F. (2002). Autonomiset parvovirusvektorit. Methods 28 (2): 168-181.
  4. ↑ Tattersall P. (2006). Parvoviruksen taksonomian kehitys. Parvoviruksissa. toim. JR Kerr, ME Bloom, RM Linden et ai. Hodder Arnold: Lontoo s. 5-14.
  5. ↑ Parvovirukset. Parvovirusten rakenne ja tyypit. Arkistoitu 16. joulukuuta 2013 Wayback Machinessa // MedUniver .
  6. ↑ Berns K.I. (1990). Parvoviruksen replikaatio. Microbiol Rev. 54 (3): 316-329.
  7. ↑ Rommelaere J., Giese N., Cziepluch C., Cornelis JJ. Parvovirukset syövän vastaisina aineina. (2005). Ihmisen syöpien virushoidossa. toim. JG Sinkovics, JC Horvath. Marcel Dekker: New York P. 627-675.
  8. ↑ Rommelaere J., Cornelis JJ (1991). Parvovirusten antineoplastinen aktiivisuus. J Virol Methods 33 (3): 233-251.
  9. ↑ 1 2 3 Cornelis JJ, Deleu L., Koch U. et ai. (2006). Parvovirus onkosuppressio parvoviruksissa. Hodder Arnold: London R. 365-384.
  10. ↑ Randall RE, Goodbourn S. (2008). Interferonit ja virukset: vuorovaikutus induktion, signaloinnin, antiviraalisten vasteiden ja virusvastatoimien välillä. J Gen Virol. 89 (1): 1-47.
  11. ↑ Rommelaere J., Geletneky K., Angelova AL et ai. (2010). Onkolyyttiset parvovirukset syöpälääkkeinä. Cytokine Growth Factor Rev. 21 (2-3): 185-195.
  12. ↑ Cotmore SF, Tattersall P. (1987). Selkärankaisten autonomisesti replikoituvat parvovirukset. Adv Virus Res. 33 :91-174.
  13. ↑ Niskanen EA, Ihalinen TO, Kalliolinna O. et al. (2010). ATP:n sitoutumisen ja hydrolyysin vaikutus koiran parvoviruksen NS1 dynamiikkaan. J Virol. 84 (10): 5391-5403.
  14. ↑ Moehler MH, Zeidler M., Wilsberg V. et ai. (2005). Parvovirus H-1:n aiheuttama kasvainsolukuolema tehostaa ihmisen immuunivastetta in vitro lisääntyneen fagosytoosin, kypsymisen ja dendriittisolujen ristiin esiintymisen kautta. Hum Gene Ther. 16 (8): 996-1005.
  15. ↑ Parvoviridae-heimon taksonomian järkeistäminen ja laajentaminen  : [ fin. ] // ICTVonline. — Annettu koodi: 2013.001a-aaaV. - 2013. - 65 s.
  16. ↑ Virusten taksonomia  Kansainvälisen virustaksonomian komitean (ICTV) verkkosivustolla . (Käytetty: 26. maaliskuuta 2017) .
  17. ↑ Chow BD, Esper FP (2009). Ihmisen bocavirukset: katsaus ja keskustelu niiden roolista infektioissa. Clinic Lab Med. 29 (4): 695-713.

Kirjallisuus