Pestivirus

virions of "Pestivirus" sp.
Pestivirus
Virioner av Pestivirus sp.
Virusklassificering
(orankad): Virus
Rike : Riboviria
Rike: Orthornavirae
Provins: Kitrinoviricota
Klass: Flasuviricetes
Beställa: Amarillovirales
Familj: Flaviviridae
Släkte: Pestivirus
Arter
  • Pestivirus A
  • Pestivirus B
  • Pestivirus C
  • Pestivirus D
  • Pestivirus E
  • Pestivirus F
  • Pestivirus G
  • Pestivirus H
  • Pestivirus I
  • Pestivirus J
  • Pestivirus K

Pestivirus är ett släkte av virus , i familjen Flaviviridae . Virus i släktet Pestivirus infekterar däggdjur , inklusive medlemmar av familjen Bovidae (som inkluderar nötkreatur, får och getter) och familjen Suidae (som inkluderar olika arter av svin ). Det finns 11 arter i detta släkte. Sjukdomar associerade med detta släkte inkluderar: hemorragiska syndrom, abort och dödlig slemhinnesjukdom.

Strukturera

Virus i Pestivirus är omslutna, med sfäriska geometrier. Deras diameter är cirka 50 nm. Genomerna är linjära och inte segmenterade, cirka 12 kb långa.

Släkte Strukturera Symmetri Capsid Genomiskt arrangemang Genomisk segmentering
Pestivirus Icosaedral-liknande Pseudo T=3 Kuvert Linjär Endelad

Livscykel

Inträde i värdcellen uppnås genom bindning av det virala höljeproteinet E2 till värdreceptorer, vilket förmedlar clathrin-medierad endocytos. Den huvudsakliga virala replikationsprocessen sker i värdcytoplasman. Replikationen följer replikationsmodellen för positiv sträng RNA-virus . Ett IRES RNA-element vid den 5'-icke-translaterade regionen (NTR) av det virala genomet rekryterar virala och cellulära translationsfaktorer för att initiera viral proteintranslation. Virala proteiner översätts först som polyprotein och bearbetas sedan till individuella struktur- och icke-strukturproteiner av både virala och värdproteaser. Viruset lämnar värdcellen genom knoppning. Däggdjur fungerar som de naturliga värdarna. När värden är infekterad sprider den virus i nästan alla kroppssekret inklusive saliv, näsa, mjölk och avföring. Vertikal överföring (virus som passerar moderkakan och infekterar fostret) är också vanliga.

Släkte Värdinformation Vävnadstropism Inträdesuppgifter Releaseinformation Replikeringsplats Monteringsplats Överföring
Pestivirus Däggdjur Ingen Clathrin-medierad endocytos Utsöndring Cytoplasma Cytoplasma Horisontell och vertikal

Genom

Pestivirusvirus har en enkel sträng av positiv-sens RNA (dvs. RNA som direkt kan översättas till virala proteiner) som är cirka 12,5 kilobaser (kb) lång (lika med längden av 12 500 nukleotider ), men på grund av rekombinationshändelser har observerats upp till 16,5 kilobaser i längd. Ibland virioner (individuella viruspartiklar) delar av ett djurs genom som har duplicerats, även om detta normalt inte är fallet. Även om den saknar Poly-A- svans i 3'-änden av genomet, innehåller den stam-loop-regioner som kan vara involverade i viral translation och replikation. Genomet innehåller RNA som kodar för både strukturella och icke-strukturella proteiner . Pestivirusens molekylära biologi delar många likheter och egenheter med humana hepacivirus . Genomorganisation och översättningsstrategi är mycket lika för medlemmarna i båda släktena. För BVDV leder ofta icke-homologa RNA- rekombinationshändelser till uppkomsten av genetiskt distinkta virus som är dödliga för värden.

Överföring och förebyggande

Pestivirus A är utbrett i Australien , främst hos nötkreatur. Vissa vuxna nötkreatur är immuna mot sjukdomen, medan andra är livslånga bärare. Om ett foster blir infekterat inom de första tre till fyra månaderna av graviditeten kommer det inte att utveckla antikroppar mot viruset. I dessa fall dör djuren ofta före födseln eller strax efter. Det sprids väldigt lätt bland nötkreatur då nässekret och nära kontakt sprider sjukdomen, och djur med infekterade slemhinnor avger miljontals partiklar av BVDV om dagen. [ citat behövs ]

Symtom på Pestivirusinfektion inkluderar diarré , andningsproblem och blödningsrubbningar . [ citat behövs ]

Pestivirus A -vacciner finns och rätt vaccinstam bör ges, beroende på besättningens läge och den endemiska stammen i den regionen. Denna vaccination måste ges regelbundet för att upprätthålla immuniteten. [ citat behövs ]

Vacciner

Det finns för närvarande 120 registrerade BVD-vaccinprodukter som används runt om i världen, främst i Nord- och Sydamerika. Dessa är konventionella modifierade levande virus (MLV) eller inaktiverade/dödade virusvacciner. Hos dräktiga djur utgör levande vaccin en betydande risk för vertikal överföring av vaccinvirus som ibland kan resultera i komplikationer för kalvar. Den största delen av skadan som BVDV gör är på ofödda kalvar och beror på tidpunkten för infektionen. Vaccination har inte visat sig vara effektiv mot bovin viral diarré (BVD), eftersom förekomsten av BVD inte har minskat sedan vaccinet utvecklades. Djur som påverkas av viruset under tidig fosterutveckling kan bli varaktigt infekterade (PI) och sakna ett immunsvar mot BVD. Dessa djurs förekomst i besättningar och att de sprider virus kan infektera andra djur i besättningen innan vaccination är möjlig. PI-djur producerar inga antikroppar och är den huvudsakliga infektionskällan för besättningar, så avlivning är nödvändig för att utrota infektionskällor. Vacciner kan inte förhindra fosterinfektioner, så detta utgör en enorm infektionskälla för boskapsbesättningar. En annan orsak till BVD-vaccinets ineffektivitet är på grund av misslyckande med att vaccinera hela områden, snarare än bara enskilda besättningar. Border Disease, som drabbar lamm, orsakas också av Pestivirus, men har inget vaccin för närvarande. Markörvacciner är fördelaktiga verktyg för att utrota djursjukdomar i regioner med hög prevalens av den angivna sjukdomen. Den chimära CP7_E2alf som används för att se hur förändrad celltropism påverkar grisar kan inte bara fungera som ett verktyg för en bättre förståelse av Pestivirus vidhäftning, inträde och montering, utan representerar också modifierade levande CSFV-"markörvacciner".

Strukturella och icke-strukturella proteiner

Genomiskt RNA från pestivirus översätts till ett stort polyprotein som är uppdelat i flera proteiner. Den har en enda stor öppen läsram (ORF) som kan koda för ungefär 4000 aminosyror och ett positiv-sens ssRNA-genom. Bland de strukturella proteinerna som är N-terminala i detta polyprotein finns tre glykoproteiner, som kallas E0, E1 och E2 beroende på i vilken ordning de uppträder i polyproteinet. Nukleokapsidproteinet C och de tre höljesglykoproteinerna Erns, El och E2 är virionens strukturella komponenter. Börjar med en begynnande klyvning mellan prekursorn ErnsE1E2 och kapsidproteinet, glykoproteinbearbetning utförs sedan genom klyvning vid den C-terminala änden av E2. Efter att ha delats upp i ErnsE1 och E2 omvandlas ErnsE1 sedan till Erns och E1. Ett värdsignalpeptidas lokaliserat i det endoplasmatiska retikulumets lumen katalyserar klyvningen mellan Erns och El, såväl som den mellan El och E2 (ER). En ny typ av signalpeptidasklyvningsställe identifieras i ett RNA-viruspolyprotein. Det viktigaste strukturella proteinet är E2, som reglerar celltropism genom att interagera med cellytreceptorer och inducera svar från cytotoxiska T-lymfocyter och neutraliserande antikroppar. E2 är ett transmembranprotein av typ I och har en massa på 55 kDa. Alla tre glykoproteinerna hjälper till med att fästa viruset och dess inträde i målceller. Viralt inträde och smittsamhet kräver heterodimera El-E2-molekyler. El är kategoriserat som ett transmembranprotein av typ I och har en massa på 33 kDa. Av de tre glykoproteinerna är funktionerna hos El de minst utvecklade och minst förstådda. Ett viruss glykoproteiner måste utföra en mängd olika uppgifter under hela sin livscykel för att viruset ska framgångsrikt infektera celler eller djur, föröka sig och sedan lämna de drabbade cellerna. Dessa aktiviteter kan delas upp i tre ömsesidigt uteslutande kategorier av att interagera med värdar för att upprätthålla sig själv i hela djurpopulationen, interagera med celler för att infektera och replikera, och ansluta med andra virala proteiner för att bilda livsdugliga virioner. Även om det saknar en hydrofob ankarsekvens, har det strukturella glykoproteinet E(rns) från pestivirus visat sig vara kopplat till virion och till membran i infekterade celler via dess COOH-terminal. Erns, ett höljesglykoprotein, erkändes nyligen som ett RNas. RNaser har en mängd olika biologiska effekter. De har visat sig vara immunsuppressiva, neurotoxiska och antihelmintiska. Erns minskade kraftigt proteinsyntesen av olika typer av lymfocyter utan att orsaka cellmembranskador. Symtom på pestivirusinfektioner inkluderar leukopeni och immunsuppression. I patogenesen av pestivirus är ERNS avgörande. Ett pestivirushöljeglykoprotein som kallas ERNS är avgörande för virusanslutning och cellinfektion. Erns saknar en transmembrandomän, till skillnad från de andra två höljesproteinerna El och E2, och en betydande mängd utsöndras i mediet för infekterade. Erns C-terminal fungerar som ett membranankare, en retention/sekretionssignal, ett bindningsställe för cellyteglykosaminoglykaner (GAG), ett signalpeptidasklyvningsställe och mer. Erns har en massa på 44–48 kDa. Proteinet finns också i några rena pestivirusvirioner, vilket väcker den avgörande och fascinerande frågan om hur det fäster på pestivirushöljet. Virusneutraliserande antikroppar riktar sig främst mot pestivirus E2-glykoproteiner, som också fungerar i receptorbindning och värdområdesbegränsning. I det ögonblick då pestivirus kommer in i celler, påverkas deras värdspecificitet troligen av sekvensen och strukturen hos E2. Enveloped virus har skapat en mängd listiga invasionsmetoder. För att cellvidhäftning och membranfusion ska ske krävs ett eller flera virala höljesglykoproteiner. Till skillnad från pestivirus och hepacivirus, som båda har två höljesglykoproteiner, E1 och E2, har medlemmar av Flaviviridae-familjen, såsom flavivirus, endast ett glykoprotein, E, i sitt hölje. Även om E2 deltar i cellvidhäftning, är det ännu inte känt vilket protein som orsakar membranfusion.

Bovint viralt diarrévirus (BVDV) är det som orsakar bovint viralt diarré (BVD). Bovint viralt diarrévirus typ 1 (BVDV-1), bovint viralt diarrévirus typ 2 (BVDV-2), Border disease virus (BDV) och klassisk svinpest (CSF) virus är de fyra erkända arterna i släktet Pestivirus av familjen Flaviviridae. Även om framsteg har gjorts under de senaste decennierna när det gäller att identifiera aktiviteterna hos BVDV NSP, fokuserar forskningen på viruset fortfarande mestadels på dess strukturella protein. Att förstå BVDV icke-strukturella proteiner skulle hjälpa forskare att bättre förstå viral replikation och den molekylära grunden för viral persistent infektion. Åtta icke-strukturella proteiner (NSP) kodas av det bovina virala diarréviruset (BVDV) (dvs. Npro, p7, NS2, NS3, NS4A, NS4B, NS5A och NS5B). En enda öppen läsram kodas av ett singulär, enkelsträngat, positivt strängat RNA på 12,3–16,5 kb i BVDV (ORF). Den kodande sekvensen är NH2 och ORF kan delas i olika delar för att koda för polyproteiner. –Npro (p20) (p20) –C (p14) (p14) -Erns/E0(gp48), -E1(gp25), -E2(gp53), -p7, NS2(p54), -NS3(p80), -NS4A(p10), -NS4B(p30), -NS5A(p58), -NS5B(p75), -COOH. Individuellt eller kollektivt är dessa proteiner involverade i viral replikation, transkription och translation. Npro (p20), ett protein specifikt för pestivirus med en molekylvikt på ungefär 20 kDa, är det första proteinet som genereras från N-terminalen av det virala polyproteinet. BVDV Npro är ett hydrofilt yttermembranprotein som främst består av beta-sheets och random curling. Den saknar en signalpeptid. Npro är också ett självproteas som kan katalysera nedbrytningen av utvecklande polyproteiner för att skapa BVDV C-proteinet. Infekterade djur har medfödd immunsuppression som ett resultat av BVDV Npros förmåga att kontrollera genereringen eller hämningen av typ I-interferon (IFN-I) och förändra virusets förmåga att replikera. En 6-7 kDa polypeptid genererad från E2 kallad viralt protein p7 har två domäner. Den andra domänen, som är närvarande under hela infektionen i cellen som fritt p7 eller E2-p7, frisätts genom signalpeptidastolkning och återfinns vid C-terminalen av E2 utan att klyvas. Men eftersom p7 inte hittades i BVDV-partiklar, kategoriserades det som ett icke-strukturellt protein. Även om BVDV p7 kan hjälpa till vid produktionen av smittsamma BVDV-partiklar och uppmuntra virusfrisättning, är de exakta mekanismerna bakom dessa åtgärder fortfarande okända. Med 450 aminosyror är NS2 (p54) ett cysteinproteas. En delad domän av den C-terminala proteasstrukturen och ett hydrofobt N-terminalt halvförankrat proteinmembran utgör denna struktur. NS2-NS3-klyvning medieras av självproteaset i NS2, som effektivt kan klyva in i NS2 och NS3 i de tidiga stadierna av infektion, och graden av NS2-NS3-klyvning kontrollerar BVDV från RNA-replikation till morfologiska förändringar. Dessutom, när BVDV-viruset infekterar en cell, går cellförföljaren DNAJC14 samman med den virala NS2-NS3 för att underlätta aktiveringen av NS2-proteaset och frisättningen av NS3, vilket underlättar produktionen av virioner. Som ett målantigen för ELISA BVDV-detektion är NS3 ett multifunktionellt protein med serinproteasaktivitet, helikasaktivitet och nukleosidtrifosfatasaktivitet (NTPas). Även om det spelar en betydande roll i BVDV-replikaset och kontrollerar det virala RNA:s förmåga att replikera, har NS3 liten inverkan på virusets sammansättning. Endast i NS3/NS4A-komplexet kan NS3-proteaset nå toppaktivitet, varefter C-terminalen av NS3 klyver alla nedströmsproteiner. Replikationen av viralt RNA kommer att hämmas av inaktiveringen av NS3-proteaset, helikaset och NTPaset. Normala detektionsgränser för NS2-NS3 (p125)-proteinet i Ncp- och Cp BVDV-infekterade celler är 120 kDa. Klyvningen av NS2-NS3 är kopplad till replikationen av viruset i de tidiga stadierna av virusinfektion. Ett komplex känt som NS2-NS3/NS4A (NS2-3/4A) skapas när NS4A förenas med oklyvd NS2-NS3 (NS2-3) eller NS3/NS4A. Det kan användas för att stödja RNA-replikation och virussammansättning som det grundläggande elementet i viruspartiklar. I NS3/NS4A-serinproteaskomplexet fungerar NS4A som en proteaskofaktor, som samverkar med NS3 för att katalysera klyvningen av nedströmsproteinerna NS4B, NS5A och NS5B. Vid partikelsammansättning kan NS2 och NS3 ersätta oskurna NS2-NS3-molekyler, men den exakta mekanismen är fortfarande okänd. Ett 35 kDa hydrofobt protein med NTPas-aktivitet som kallas NS4B (p30) är involverat i replikeringen av BVDV-genomet. På grund av interaktioner mellan den virala Npro, Erns och NS4B och värdens immunsignalvägar, kan BVDV kringgå värdens immunsvar och orsaka ihållande infektion hos nötkreatur genom att blockera deras medfödda immunsvar. Det primära målet för diagnos av sjukdomar, skapandet av vacciner och hantering av infektioner är NS4B. Efter virusinfektion kan NS4B utlösa humorala och cellulära immunsvar tack vare dess mycket konserverade epitoper. NS5B (p75), som har ett funktionellt motiv som är typiskt för viralt RNA-beroende RNA-polymeras, är ungefär 77 kDa i storlek (RdRp). Det deltar främst i processen med virusinfekterad cellmembranomarrangering och katalyserar skapandet av viralt RNA. C-terminalen av BVDV-polyproteinet är där NS5A (p58) och NS5B (p75) är separerade. Infekterade celler innehåller typiskt NS5A (p58) som ett enda protein eller som ett oklyvt NS5A-NS5B-komplex. Ett hydrofilt, fosforylerat protein med en molekylvikt på 58 kDa som kallas NS5A är en del av det virala replikaset. Även om NS5B har en betydande inverkan på RNA-replikation, kan dess brist på specificitet ha en inverkan på utformningen av viralt replikas. Ett antal frågor, inklusive den patogena mekanismen, regleringen av virusreplikation och interaktionen mellan p7, NS4B, NS5A och andra NSP, förblir olösta.

Arter

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pestivirus&oldid=1140035627 "