Parvovirus

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 3. oktober 2019; checks kræver 4 redigeringer .
Parvovirus
videnskabelig klassifikation
Gruppe:Virus [1]Rige:MonodnaviriaKongerige:ShotokuviraeType:cossaviricotaKlasse:QuintoviricetesBestille:PiccoviralesFamilie:Parvovirus
Internationalt videnskabeligt navn
Parvoviridae
Underfamilier
  • Densovirinae
  • Parvovirinae
Baltimore-gruppen
II: ssDNA-vira

Parvovira [2] ( lat.  Parvoviridae , fra lat.  parvus  - lille) - en familie af de mindste DNA - holdige sfæriske vira , blottet for en lipoproteinskal. Virioner har en diameter på 18-26 nm og indeholder 60 capsomerer, typen af ​​symmetri er icosahedral T1. Virusgenomet indeholder enkeltstrenget DNA (ca. 5 kb genom), sædvanligvis med to åbne translationsrammer. Læserammen placeret i 5'-enden af ​​genomet koder for ikke-strukturelle proteiner, mens virionproteiner kodes tættere på 3'-enden af ​​genomet. Hårnålestrukturer dannes i enderne af genomet [3] [4] .

Bygning

Parvovirusvirioner er ikke-kappede isometriske partikler med kubisk symmetri på 25 nm i diameter. Disse er ret små dyrevirus. Capsiden af ​​parvovirus består af 32 capsomerer med en diameter på 3-4 nm. Parvovirus indeholder enkeltstrenget lineært DNA med en størrelse på 5,2 tons (19-32% af massen af ​​virioner). Parvovirus indeholder 63-81% proteiner. En sammenlignende analyse af nogle autonome parvovira afslørede forskelle i deres strukturelle proteiner. Parvovirus fra hunde (PVA), grise (PVAv), katte (PVA) og mus (PVM) indeholder tre strukturelle polypeptider VP1, VP2, VP3 med en molekylvægt på henholdsvis 79-82; 65-66 og 62-63 kD. Bovint parvovirus indeholder fire polypeptider VP1, VP2, VP3 og VP4 med en molekylvægt på henholdsvis 74,5; 67, 62 og 57 kD. Det skal bemærkes, at fire strukturelle polypeptider (81, 70, 66 og 62 kD) også blev fundet i det porcine parvovirus isoleret fra diarré (stamme H-45). Hovedproteinet i parvovirus fra pattedyr er VP3, som udgør omkring 80 % af massen af ​​virionproteiner.

Capsidet indeholder 60 VP2-proteinmolekyler (65 kD) og et lille antal VP1-molekyler (84 kD). VP1 og VP2 dannes ved alternativ splejsning af et mRNA og hele VP2-sekvensen. Det tredje strukturelle protein VP3 dannes i komplette (DNA-holdige) capsider ved spaltning af 15-20 aminosyrer fra aminoterminalen af ​​VP2. Parvovirus-reproduktionens afhængighed af cellecyklusstadiet indikerer afhængigheden af ​​dets replikation af replikationen af ​​cellulært DNA. Virioner indeholder ikke en polymerase, men er i stand til at kode for et sådant enzym. I stedet bruges den cellulære polymerase I til at transskribere det virale DNA til en dobbeltstrenget mellemstruktur, som derefter bruges som skabelon for andre cellulære enzymer, der katalyserer transkriptionen af ​​virale mRNA'er. Alternativ splejsning af strukturer fører til en stigning i individuelle typer af mRNA , som oversættes til et stort antal forskellige proteiner. Den mest udbredte pulje er repræsenteret af mRNA'er kodet af 3'-halvdelen af ​​genomet, som kontrollerer syntesen af ​​strukturelle proteiner. Det ikke-strukturelle protein NS1, kodet af 5'-halvdelen af ​​genomet, produceres også i meget store mængder og udfører mange funktioner: 1) det er forbundet med DNA og er nødvendigt for viral DNA-replikation; 2) fungerer som en helicase; 3) tjener som en endonuklease; 4) interfererer med cellulær DNA-replikation.

Denne aktivitet fører til standsning af celledeling i S-fasen. Mekanismen for genomreplikation er bemærkelsesværdig kompleks. 3'-enden af ​​det genomiske (-)DNA tjener som en semi-primer til at starte syntesen af ​​dobbeltstrenget cirkulært DNA som en replikationsprecursor. Et af kendetegnene ved genomisk DNA-replikation var dannelsen af ​​en dimer form af den replikative precursor efterfulgt af syntesen af ​​en tetramer struktur bestående af to fuldstændig positive og to fuldstændig negative strenge af viralt DNA, som omdannes af endonuklease til enkeltstrenget molekyler, herunder afkom af viralt DNA [5] .

Funktioner ved replikering

Parvovirusnukleinsyren absorberet af cellen leverer sit genom til cellekernen , hvor enkeltstrenget DNA omdannes til dobbeltstrenget DNA af cellulære faktorer og cellulær DNA-polymerase. Den dobbeltstrengede DNA-version af det virale genom er påkrævet til transkription og replikation . Replikation forekommer kun i voksende celler. Virale proteiner syntetiseres i cytoplasmaet og returneres derefter til kernen, hvor virioner samles. Som et resultat degenererer cellens kerne og cytoplasma. Virus frigives som et resultat af cellelyse.

Ifølge evnen til at reproducere i værtens celler opdeles parvovira i to grupper - defekte (slægten Dependovirus ) og autonome (andre vira af Parvoviridae- familien ). Autonome parvovira er i stand til selvstændigt at initiere deres reproduktion, og til dette bruger de de passende enzymer fra værtscellen, primært cellulær DNA-polymerase [6] . Replikation af autonome parvovira forekommer i cellekernerne, der er i S-fasen af ​​cellecyklussen, det vil sige under duplikeringen af ​​cellulært DNA. Replikation af parvovira er normalt begrænset til aktivt prolifererende væv, hvilket kan forårsage udviklingsmæssige abnormiteter i embryoner og neonatal vævsskade. Hos voksne er parvovirusinfektion ofte asymptomatisk [7] . Mange parvovirus er kun i stand til aktivt at replikere i transformerede celler og/eller cancerceller, mens de ikke påvirker kroppens normale celler [8] . Det er denne egenskab, der gør det muligt at betragte parvovirus som de enkleste DNA-holdige vira med udtalt onkolytisk aktivitet.

Onkolytisk virkning af parvovirus

Med al sandsynlighed er onkotropismen af ​​parvovirus ikke forbundet med virussens effektive indtrængning i den transformerede celle, men skyldes den overvejende replikation af virussen i cancerceller [9] . Samtidig blokerer parvovirus aktiveringsvejene for type 1- interferoner , især i transformerede fibroblaster [10] [11] . En særlig rolle i den onkolytiske aktivitet af parvovirus spilles af det vigtigste ikke-strukturelle protein NS1 [12] . NS1 helicaseaktivitet er essentiel for viral replikation [13] og er også hovedfaktoren ansvarlig for onkolytisk og cytotoksisk aktivitet. Parvovirus NS1-proteinet i en relativt lav koncentration kan forårsage død af kræftceller, men den samme koncentration er ikke nok til at inducere apoptose i celler med en normal fænotype [9] .

Parvovirus kan også modulere antitumorimmunitet. Som et resultat af tumorcellers død induceret af parvovirus frigives ofte antigener, der er karakteristiske for cancerceller og deres molekylære komplekser. Dette stimulerer præsentationen af ​​tumorantigener til kroppens immunsystem og forårsager dannelsen af ​​et mere udtalt immunrespons mod tumorceller [9] [14] .

Anvendelsen af ​​onkolytiske parvovira og vektorsystemer baseret på dem vil bidrage til udviklingen af ​​tilgange til behandling af en bred vifte af menneskelige sygdomme, primært onkologiske sygdomme. Fremskridt på dette område har allerede gjort det muligt at gå videre til kliniske forsøg til behandling af maligne sygdomme.

Klassifikation

Den sidste revision af familien var i 2013: Navnene på de eksisterende blev ændret og nye slægter og arter blev tilføjet [15] .

Vira af parvovirusfamilien er opdelt i to underfamilier - Densovirinae og Parvovirinae , der parasitterer henholdsvis hvirvelløse dyr og hvirveldyr. Ifølge International Committee on the Taxonomy of Viruses (ICTV) omfatter underfamilier fra marts 2017 henholdsvis 5 og 8 slægter [16] :

Parvovirus forårsager sygdomme hos dyr, der primært påvirker mave-tarmkanalen og det hæmatopoietiske system. Nogle medlemmer af denne slægt har onkolytiske egenskaber (for eksempel H-1 parvovirus , nu inkluderet i arten Gnaver protoparvovirus 1 ). Arten Carnivore amdoparvovirus 1 (tidligere Aleutian mink disease virus ) forårsager Aleutian mink disease. Slægten Bocaparvovirus forårsager læsioner i luftvejene og mave-tarmkanalen hos mennesker [17] , køer og hunde.

Slægten Dependoparvovirus inkluderer adeno-associerede vira hos mennesker , kvæg, heste, får, hunde og fugle. I modsætning til andre parvovira formerer medlemmer af denne slægt sig kun i nærværelse af hjælpervirus. Adenovira kan tjene som fuldgyldige hjælpervirus , herpesvirus er også i stand til at udføre nogle af de nødvendige funktioner af en hjælpervirus, dog dannes der ikke fuldgyldige infektiøse partikler af parvovirus i dette tilfælde.

Noter

  1. ↑ Taxonomy of Viruses  på webstedet International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) .
  2. ↑ Atlas of Medical Microbiology, Virology and Immunology: Lærebog for medicinstuderende / Ed. 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). Autonome parvovirusvektorer. Methods 28 (2): 168-181.
  4. ↑ Tattersall P. (2006). Udviklingen af ​​parvoviral taksonomi. I parvovirus. udg. JR Kerr, ME Bloom, RM Linden et al. Hodder Arnold: London S. 5-14.
  5. ↑ Parvovirus. Strukturen og typerne af parvovirus. Arkiveret 16. december 2013 på Wayback Machine // MedUniver .
  6. ↑ Berns K.I. (1990). Parvovirus replikation. Microbiol Rev. 54 (3): 316-329.
  7. ↑ Rommelaere J., Giese N., Cziepluch C., Cornelis JJ Parvoviruses as anti-cancer agents. (2005). I viral terapi af humane kræftformer. udg. JG Sinkovics, JC Horvath. Marcel Dekker: New York P. 627-675.
  8. ↑ Rommelaere J., Cornelis JJ (1991). Antineoplastisk aktivitet af parvovira. J Virol Methods 33 (3): 233-251.
  9. ↑ 1 2 3 Cornelis JJ, Deleu L., Koch U. et al. (2006). Parvovirus oncosuppression i parvovirus. Hodder Arnold: London R. 365-384.
  10. ↑ Randall RE, Goodbourn S. (2008). Interferoner og vira: et samspil mellem induktion, signalering, antivirale responser og virusmodforanstaltninger. J Gen Virol. 89 (1): 1-47.
  11. ↑ Rommelaere J., Geletneky K., Angelova AL et al. (2010). Onkolytiske parvovira som cancerterapi. Cytokin Growth Factor Rev. 21 (2-3): 185-195.
  12. ↑ Cotmore SF, Tattersall P. (1987). De autonomt replikerende parvovirus af hvirveldyr. Adv Virus Res. 33 :91-174.
  13. ↑ Niskanen EA, Ihalinen TO, Kalliolinna O. et al. (2010). Effekt af ATP-binding og hydrolyse på dynamikken af ​​hundeparvovirus NS1. J Virol. 84 (10): 5391-5403.
  14. ↑ Moehler MH, Zeidler M., Wilsberg V. et al. (2005). Parvovirus H-1-induceret tumorcelledød øger humant immunrespons in vitro via øget fagocytose, modning og krydspræsentation af dendritiske celler. Hum Gene Ther. 16 (8): 996-1005.
  15. ↑ Rationalisering og udvidelse af taksonomien for familien Parvoviridae  : [ eng. ] // ICTVonline. — Kode tildelt: 2013.001a-aaaV. - 2013. - 65 s.
  16. ↑ Taxonomy of Viruses  på webstedet International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) . (Få adgang: 26. marts 2017) .
  17. ↑ Chow BD, Esper FP (2009). De humane bocavira: en gennemgang og diskussion af deres rolle i infektion. Klinik Lab Med. 29 (4): 695-713.

Litteratur