Вирус обезьяны Mason-Pfizer - Mason-Pfizer monkey virus

Вирус обезьяны Mason-Pfizer
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Царство:Рибовирия
Королевство:Парарнавиры
Тип:Artverviricota
Класс:Revtraviricetes
Порядок:Ортервиралес
Семья:Retroviridae
Род:Бетаретровирус
Виды:
Вирус обезьяны Mason-Pfizer
Вирусы участников[1]
Синонимы[2]
  • Обезьяний ретровирус (SRV)
  • Обезьяний вирус типа D 1

Вирус обезьян Mason-Pfizer (M-PMV), ранее Обезьяний ретровирус (SRV), является разновидностью ретровирусы которые обычно заражают и вызывают смертельный исход иммунодефицит у азиатских макак.[3] Вирус оцРНК спорадически появляется при карциноме молочной железы макак, содержащихся в неволе, в условиях разведения, которые предполагались в качестве естественного хозяина, но распространенность этого вируса у диких макак остается неизвестным.[4] M-PMV передается естественным путем через содержащие вирус биологические жидкости (слюна, моча, кровь и т. д.) посредством укусов, царапин, ухода и борьбы. Перекрестно загрязненные инструменты или оборудование (фомит ) также может распространять этот вирус среди животных.

Немного клинический и патологический Симптомы инфицированных M-PMV новорожденных макак-резус: понос, потеря веса, спленомегалия, лимфаденопатия, анемия, нейтропения и неопластические заболевания (забрюшинный фиброматоз или редкие B-клеточные лимфомы). У инфицированных новорожденных макак-резусов может развиться иммунодефицитное заболевание, сопровождающееся оппортунистическими инфекциями.[5] Чтобы предотвратить заражение этим вирусом, два прививки были разработаны. Эти две эффективные прививки формалин -инактивированная цельная вакцина SRV-1 и рекомбинантная вакцина выражая конверт M-PMV гликопротеин 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 человеческих клетках и 2) экспрессия конститутивного транспортного элемента (СТЕ) в клетках-мишенях способствует облегчению ядерного экспорта для генной терапии.[5]

История

Вирус обезьян Mason-Pfizer (M-PMV), полученный из опухоль груди ткань самки макаки резус 8 лет (Macaca mulatta ) в 1970 году доктором Харишем Чопрой и Маркусом М. Мэйсоном.[6] Первоначальное открытие предполагало, что вирусные частицы являются онкогенным вирусом из-за его сходства с известным онкогенным РНК-вирусом (ММТВ ). Вскоре после открытия M-PMV считалось, что он вызывает обезьяний СПИД (Сказал). Однако текущие исследования показали, что M-PMV не связано с вирус обезьяньего иммунодефицита (SIV), который в настоящее время считается обезьяньим аналогом Вирус иммунодефицита человека.[7]

М-ПМВ теперь принадлежит СРВ-3. Серотип SRV-1 был идентифицирован в начале 1980-х годов у макак резус, М. циклопис, и М. fascicularis в Национальный исследовательский центр приматов (NPRC), Калифорния и Новая Англия. Серотип-2 SRV был обнаружен при эндемических инфекциях коснохвостых обезьян (М. Неместрина ), макаки cynomolgus, японские макаки (М. fuscata ), в Вашингтоне NPRC и у черных макак резус и целебес (M. nigra ) в Орегонском НПЦ.[8] SRV-3 присутствует в Центре приматов штата Висконсин, в то время как SRV-4 и SRV-5 были идентифицированы в Калифорнийский университет и Пекинский центр приматов. В 2010 году японская исследовательская группа сообщила о двух изолятах SRV от серопозитивных макак cynomolgus и предварительно обозначила их как SRV / D-Tsukuba (SRV / D-T).[3]

В 2011 году игроки Сложите его помог расшифровать кристаллическую структуру ретровирусной протеазы M-PMV. Хотя головоломка была доступна для игры в течение трех недель, игроки создали точную трехмерную модель фермента всего за десять дней, которая затем была использована для решения структуры с помощью молекулярная замена. Вопрос о том, как настроить структуру фермента, ставил ученых в тупик в течение 15 лет.[9][10] До 2015 года было идентифицировано семь серотипов M-PMV.

Классификация

Вирусы обезьян Mason-Pfizer относятся к ретровирусам группы VI. бетаретровирус род орторетровирусы подсемейство. M-PMV был классифицирован на основе вирусного серотипа как обезьяний ретровирус типа 3 (SRV-3).[11]

Отличается от других ороретровирусов накоплением внутриклеточных частиц А-типа (незрелые частицы) морфологии в цитоплазме и сферическом нуклеокапсиде.[12] После завершения сборки в цитозоле частицы затем транспортируются к плазматической мембране для завершения процесса созревания за счет образования экзогенных зрелых частиц (морфология D-типа). Частицы D-типа содержат меньше плотных поверхностных шипов и икосаэдрические капсиды.[13]

Морфология и генетическая структура

M-PMV представляет собой оболочечный РНК-ретровирус с икосаэдрический капсид (20 треугольных граней и 12 вершин). Нуклеиновая кислота инкапсулирована внутри сферического ядра. Оболочка вируса состоит из липидного бислоя, полученного из клетки-хозяина, и вирус-специфических белков. В матричный белок связывается с нуклеокапсидом, выстилая внутреннюю поверхность оболочки, чтобы облегчить сборку вирусного генома и процесс почкования.[7] Этапы процесса репликации ретровирусов включают образование Gag-частиц, транспорт к мембране (прикрепление), проникновение в клетку, снятие оболочки вирусного капсида, высвобождение генома, синтез новых вирусных белков и нуклеиновых кислот, сборку вирионов потомства, почкование и вирусный выброс.

Около 60% сухой массы вириона составляют белки, 35% липиды, около 3% углеводы.[11] Обратная транскриптаза состоит из белка из 1771 аминокислоты, поверхностного белка gp70 из 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 был обнаружен в цитоплазме, а другой - вне клетки. Внутрицитоплазматические частицы (А-тип) представляют собой небольшие кольцеобразные структуры и диаметром 70 мкм. Вирионы обычно находятся в скоплении в цитоплазме и покрыты плазматической мембраной на поверхности клетки. Незрелые частицы являются внутриклеточными и не считаются инфекционными. По завершении бутонизации незрелые частицы проходят процесс созревания (D-тип) для приобретения инфекционности. Зрелые внеклеточные частицы имеют диаметр около 125 нм, в то время как нуклеоид ядро-оболочка представляют собой центральные цилиндрические структуры, разделенные промежутком примерно 8-10 нм.[16]

Структура генома

Сигнал упаковки вируса обезьян Mason-Pfizer
RF00459.jpg
Идентификаторы
СимволMPMV_package
РфамRF00459
Прочие данные
РНК типСнг
Домен (ы)Эукариоты; Вирусы
ТАКТАК: 0000233
PDB структурыPDBe

Геном M-PMV состоит из димера линейной одноцепочечной РНК с положительным смыслом.[11] Полностью секвенированный геном интегрированного провируса, состоящий из 8,557 нуклеотидов, двух LTR по 349 п.н., и транскрипция генома дает геном РНК из 7943 нуклеотидов.[14] Каждый мономер имеет поли (A) хвост из 200 нуклеотидов на 3'-конце и структуру метилированного нуклеотидного кэпа на 5'-конце, ковалентно связанную с вирусной РНК.

Геном M-PMV содержит четыре гена: 5'-gag-pro-pol-env-3'. Кляп кодирует группоспецифический антиген (нуклеокапсидные белки), Pro для протеаза, Pol отвечает за область и интегразу РНК-зависимой ДНК-полимеразы (обратной транскриптазы), и Env кодирует гликопротеин оболочки пепломерных белков вириона. Как и все ретровирусы, M-PMV может расшифровывать Геном РНК в двухцепочечную ДНК с помощью фермент обратной транскриптазы (Mg2+
 зависимый для бетаретровирусы ). Белок Gag выполняет несколько функций в течение жизненного цикла вируса, включая сборку, созревание и раннюю репликацию. В отличие от других ретровирусов, M-PMV имеет три кляп-ассоциированные предшественники полипротеинов: Pr78, Pr95 (gag-pro fusion) и Pr180 (шутник).[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 для процесса почкования. Во всех ретровирусных системах обычно обнаруживаются консервативные аминокислотные последовательности pol и шутник (Pr180) прекурсор. Предшественник гликопротеина вирусной оболочки отвечает за секрецию и трансмембранную якорную последовательность для вируса во время процесса почкования. Иммуносупрессивный сегмент в env последовательности M-PMV примерно на 60% подобны (высококонсервативны) последовательностивирус, связанный с ретикулоэндотелиозом, указывает на аналогичный механизм при заболевании, вызванном M-PMV.[17] Обычно обнаруживается, что белок оболочки очень гомологичен белку птичьего вируса С-типа.

В 5 'UTR генома содержит сигнал упаковки, необходимый для конкретных Инкапсидация РНК.[18][19]

Жизненный цикл

Гликопротеин, обнаруженный на поверхности M-PMV, взаимодействует со специфическими рецепторами на поверхности клетки-хозяина. После присоединения происходит слияние вирусной оболочки, высвобождающей нуклеокапсид, с клеточными мембранами хозяина. Оказавшись внутри цитоплазмы, положительно-смысловая РНК служит шаблоном для обратной транскриптазы, чтобы производить кДНК из ее вирусной РНК. Затем вирусная кДНК интегрируется в геном клетки-хозяина с помощью фермента вирусной интегразы, где она становится постоянным генетическим элементом для жизни клетки. Интегрированный провирус может оставаться инактивированным или транскрибироваться хозяйской РНК-полимеразой II в мРНК, которая транслируется с образованием регуляторных белков и вирусной структуры. После синтеза новых вирусных геномов и белков происходит сборка вирионов потомства. Капсиды образуются в виде внутрицитоплазматических частиц (А-тип). Кодируемые вирусом матричные белки вставляются и реструктурируют мембраны клеток-хозяев. Вирус подвергается созреванию, когда частицы A-типа собираются в цитозоле и транспортируются к плазматической мембране. Кодируемые вирусами предшественники полипротеинов затем обрабатываются, чтобы стать структурными белками и вирусными ферментами, образующими частицы D-типа, готовые к почкованию, высвобождаясь из свободного вириона.[20]

Кроме того, полипротеин ретровируса Gag играет роль в транспортировке и сборке частиц типа А в область плазматической мембраны клетки-хозяина, где сборка и отросток происходят через матричный белок на поверхность клетки.[21] Во время или вскоре после этого вирусная протеаза расщепляет белок Gag с образованием зрелых связанных с вирионом белков, включая матричный белок, капсид, нуклеокапсид и другие продукты. Процесс приводит к конденсации вирусного ядра и необходим для инфицирования вируса. Эти зрелые продукты расщепления Gag затем повторяют процесс инфицирования новых клеток и играют роль на ранних стадиях жизненного цикла вируса.[22]

Экология

Экзогенные и эндогенные обезьяньи ретровирусы типа D существуют естественным образом, присущие различным видам этого рода. Макака и может инфицировать различных млекопитающих-хозяев, включая нечеловеческих приматов Старого и Нового Света (кроме обезьян), Белка обезьяна, Colobinae, овец (Ретровирус овец Jaagsiekte ), и козы (Энзоотический вирус носовой опухоли ).[15] Последовательности вируса D-типа также могут быть выделены от человека, опоссум, и мыши.

использованная литература

  1. ^ "Девятый отчет ICTV (2011 г.) Retroviridae". Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Получено 29 декабря 2018.
  2. ^ "История таксономии ICTV: Вирус обезьяны Mason-Pfizer". Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). Получено 29 декабря 2018.
  3. ^ а б c Montiel NA (октябрь 2010 г.). «Обновленный обзор обезьяньего бетаретровируса (SRV) у хозяев макак». Журнал медицинской приматологии. 39 (5): 303–14. Дои:10.1111 / j.1600-0684.2010.00412.x. PMID  20412379.
  4. ^ Искандриати Д., Сапулох У., Мария С., Грант РФ, Солихин Д.Д., Саджути Д., Памунгкас Дж. (2010). «Выделение и характеристика обезьяньего ретровируса типа D из Macaca fascicularis и M. nemestrina в Индонезии». Микробиология Индонезия. 4 (3): 132–6. Дои:10.5454 / миль 4.3.6. Архивировано из оригинал на 2010-12-16. Получено 2012-02-03.
  5. ^ а б Питчай, Фатима Нузра Нагур; Али, Лизна; Пиллаи, Винита Нараяна; Хамиттачал, Ахил; Ашраф, Сайед Салман; Мустафа, Фарах; Марке, Роланд; Ризви, Тахир Азиз (2018-08-07). «Экспрессия, очистка и характеристика биологически активного полноразмерного вируса обезьян Mason-Pfizer (MPMV) Pr78Gag». Научные отчеты. 8 (1): 11793. Bibcode:2018НатСР ... 811793П. Дои:10.1038 / s41598-018-30142-0. ISSN  2045-2322. ЧВК  6081465. PMID  30087395.
  6. ^ Чопра, Хариш С .; Мейсон, Маркус М. (1970-08-01). «Новый вирус в спонтанной опухоли молочной железы обезьяны-резуса». Исследования рака. 30 (8): 2081–2086. ISSN  0008-5472. PMID  4195910.
  7. ^ а б Conte, M R; Кликова, М; Хантер, Э; Румл, Т; Мэтьюз, S (1997-10-01). «Трехмерная структура раствора матричного белка из ретровируса типа D, вируса обезьян Мейсон-Пфайзер, и последствия для морфологии ретровирусной сборки». Журнал EMBO. 16 (19): 5819–5826. Дои:10.1093 / emboj / 16.19.5819. ISSN  0261-4189. ЧВК  1170213. PMID  9312040.
  8. ^ Филипп-Стахели Дж., Марквардт Т., Таулесс М.Э., Брюс А.Г., Грант РФ, Цай СС, Роуз TM (март 2006 г.). «Генетическая изменчивость гена оболочки подтипов обезьяньего ретровируса-2 типа D (SRV-2), связанных с забрюшинным фиброматозом, связанным с SAIDS, у разных видов макак». Журнал вирусологии. 3 (11): 11. Дои:10.1186 / 1743-422X-3-11. ЧВК  1450265. PMID  16515713.
  9. ^ Хатиб Ф., ДиМайо Ф., Купер С., Казмерчик М., Гильски М., Кшива С., Забранска Х., Пичова И., Томпсон Дж., Попович З., Яскольски М., Бейкер Д. (сентябрь 2011 г.). «Кристаллическая структура мономерной ретровирусной протеазы, решенная игроками, играющими в фолдинг белков». Структурная и молекулярная биология природы. 18 (10): 1175–7. Дои:10.1038 / nsmb.2119. ЧВК  3705907. PMID  21926992.
  10. ^ Praetorius D (19 сентября 2011 г.). «Геймеры расшифровывают белок СПИДа, который поставил исследователей в тупик на 15 лет всего за 3 недели». The Huffington Post. Получено 17 ноября 2016.
  11. ^ а б c d «Retroviridae - вирусы с обратной транскрипцией ДНК и РНК - вирусы с обратной транскрипцией ДНК и РНК (2011 г.)». Международный комитет по таксономии вирусов (ICTV). 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 Mason-Pfizer: иммуносупрессивный ретровирус D-типа». Ячейка. 45 (3): 375–385. Дои:10.1016/0092-8674(86)90323-5. ISSN  0092-8674. PMID  2421920.
  14. ^ а б «Вирус обезьяны Mason-Pfizer, полный геном». 2018-08-13. Получено 24 апреля 2020.
  15. ^ а б Бол, Кристофер Р .; Браун, Шанна М .; Велдон, Роберт А. (2005-11-07). «Фосфопротеин pp24 вируса обезьяны Mason-Pfizer способствует упаковке вирусного генома». Ретровирология. 2 (1): 68. Дои:10.1186/1742-4690-2-68. ISSN  1742-4690. ЧВК  1308863. PMID  16274484.
  16. ^ Прокшова, Петра Грзнарова; Липов, Ян; Зеленка, Ярослав; Хантер, Эрик; Лангерова, Хана; Румлова, Михаэла; Румл, Томаш (20.10.2018). "Цикл гликопротеина оболочки вируса обезьяны Mason-Pfizer и его везикулярный совместный транспорт с незрелыми частицами". Вирусы. 10 (10): 575. Дои:10.3390 / v10100575. ISSN  1999-4915. ЧВК  6212865. PMID  30347798.
  17. ^ а б Sonigo, P .; Barker, C .; Хантер, Э .; Уэйн-Хобсон, С. (1986-05-09). «Нуклеотидная последовательность вируса обезьяны Mason-Pfizer: иммуносупрессивный ретровирус D-типа». Ячейка. 45 (3): 375–385. Дои:10.1016/0092-8674(86)90323-5. ISSN  0092-8674. PMID  2421920.
  18. ^ Мустафа Ф., Лью К.А., Шмидт Р.Д., Браунинг М.Т., Ризви Т.А. (январь 2004 г.). «Мутационный анализ предсказанной структуры вторичной РНК сигнала упаковки вируса обезьяны Mason-Pfizer». Вирусные исследования. 99 (1): 35–46. Дои:10.1016 / j.virusres.2003.09.012. PMID  14687944.
  19. ^ Харрисон Г.П., Хантер Э., Левер А.М. (апрель 1995 г.). «Модель вторичной структуры 5'-лидерной последовательности вируса обезьян Mason-Pfizer: идентификация структурного мотива, общего для множества ретровирусов». Журнал вирусологии. 69 (4): 2175–2186. Дои:10.1128 / JVI.69.4.2175-2186.1995. ЧВК  188886. PMID  7884866.
  20. ^ Хорошо, D .; Шохетман, Г. (октябрь 1978 г.). «Ретровирусы приматов типа D: обзор». Исследования рака. 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 обезьян Mason-Pfizer с плазматической мембраной». Границы микробиологии. 4: 423. Дои:10.3389 / fmicb.2013.00423. ISSN  1664-302X. ЧВК  3896817. PMID  24478762.
  22. ^ Пихалова, Ружена; Фюзик, Тибор; Воката, Барбора; Румлова, Михаэла; Ллано, Мануэль; Досталкова, Альжбута; Кржижова, Ивана; Румл, Томаш; Ульбрих, Павел (август 2018). «Консервированные цистеины в капсидном белке вируса обезьяны Mason-Pfizer необходимы для образования инфекционных зрелых частиц». Вирусология. 521: 108–117. Дои:10.1016 / j.virol.2018.06.001. ISSN  0042-6822. ЧВК  6379149. PMID  29906704.

внешние ссылки