Лекционный курс по частной вирусологии Вирусы вызывающие болезни жвачных и однокопытных (стр. 18 )

Другие компоненты вириона. Протеины составляют около 60% сухой массы вириона. Два оболочечных протеина: SU (surface – поверхностный) и TM (transmembrane – трансмембранный), кодируются вирусным геном env. Внутренние негликозилированные 3-6 структурных протеинов кодируются геном gag. Расположение от N-конца: (1) MA (matrix-матрикс), (2) протеин, обнаруженный у некоторых вирусов, с неопределенной функцией, (3) CA (capsid protein – капсидный протеин), (4) NC (nucleocapsid – нуклеокапсид). Протеин МА часто ацилирован, с меристиловой частью, ковалентно связанной с аминоконцевым глицином. К другим протеинам относятся: протеаза (PR, кодируемая геном pro), обратная транскриптаза (RT, кодируемая геном pol) и интеграза (IN, кодируемая геном pol). У некоторых вирусов присутствует dUTPase (DU), роль которого не ясна. Липиды составляют около 35% сухого веса вириона, и являются производными клеточной мембраны. Углеводы составляют 3% сухого веса вириона. Обычно оба (реже один) поверхностных оболочечных протеина гликозилированы. В вирусной оболочке также обнаруживаются клеточные гликолипиды.

Организация генома и репликация. Вирион несет две копии генома. Инфекционный вирус имеет 4 основных гена, кодирующих вирусные протеины в следующем порядке: 5’-gag-pro-pol-env-3’. Некоторые ретровирусы содержат гены, кодирующие неструктурные протеины, играющие важную роль в регуляции экспрессии генов и репликации вируса. Другие могут нести влияющие на патогенез последовательности клеточного происхождения, которые могут быть включены в полноразмерный геном вируса (например, у вируса саркомы Рауса – Rouse sarcoma virus, RSV) или в виде замен при делециях вирусных последовательностей (например, у вируса саркомы мышей – Murine sarcoma virus). Такие делеции приводят к нарушению репликации вируса и зависят от нетрансформирующих вирусов-помощников, необходимых для образования инфекционного потомства. Во многих случаях последовательности клеточного происхождения образуют гибриды с генами вирусных структурных белков, которые транслируются в один химерный протеин.

Проникновение в клетку определяется взаимодействием гликопротеином вириона и специфическими рецепторами на клеточной поверхности, следствием чего является слияние вирусной оболочки и клеточной мембраны и эндоцитоз. Некоторые из клеточных рецепторов были идентифицированы. В проникновении вируса иммунодефицита человека (Human immunodificiency virus, HIV) в клетку принимают участие два рецептора: иммуноглобулин-подобный протеин с одним трансмембранным участком CD4 и хемокиновый рецептор, пронизывающий мембрану семь раз (CCR5 или CXCR4). Рецепторы для экотропных (Murine leukemia virus, MLV), амфотропных MLV и Gibbon are leukemia virus (GALV) связаны с участием в транспортировке мелких молекул и имеют сложную структуру с множественными трансмембранными доменами. Для вирусов лейкоза птиц (ALVs) идентифицировано два рецептора: для вирусов подгруппы А – мелкая молекула с одним трансмембранным доменом, отдаленно напоминающая клеточный рецептор для низкоплотностных липопротеинов, тогда как для вирусов подгруппы В – рецепторы семейства протеинов фактора некроза опухоли.

Репликация начинается с обратной транскрипции (при участии обратной транскриптазы, RT) вирионной РНК в кДНК, с использованием 3’-конца тРНК в качестве праймера. Синтез кДНК сопровождается разрезанием вирусной РНК (за счет RNAse H активности RT). Продукты гидролиза служат для первичного синтеза кДНК с негативной полярностью. Конечная форма двуспирального ДНК-транскрипта, образуемого из вирусного генома, содержит длинные концевые повторы (LTRs), состоящие из последовательностей с 3’- и 5’-концов вирусной РНК, фланкирующих сиквенс (R), обнаруженный по обоим концам РНК. Процесс обратной транскрипции характеризуется высокой частотой рекомбинации.

Ретровирусная ДНК интегрируется в хромосомную ДНК клетки, образуя провирус, при участии вирусного протеина IN. Слияние конца вирусной ДНК с клеточной сопровждается удалением двух оснований с концов вирусной ДНК и формированием короткого дуплекса клеточного сиквенса в сайте интеграции. Интеграция вирусного генома может происходить по многим сайтам клеточного генома. Однако однажды интегрировавшись, сиквенс уже не может изменить свою позицию внутри той же клетки. Карта интегрированного провируса колинеарна неинтегрированной вирусной ДНК. Интеграция предшествует вирусной репликации.

Интегрированный провирус транскрибируется клеточной РНК полимеразой II в вирионную РНК и мРНК в ответ на транскрипционный сигнал в вирусных LTRs. У вирусов некоторых родов транскрипция также регулируется вирусными трансактиваторами. В зависимости от вируса и генетической карты различают несколько классов мРНК. мРНК, включающая весь геном служит для трансляции генов gag, pro, pol (расположенных в 5’-половине РНК), продуктом которых является полипротеин-предшественник, разрезаемый до структурных протеинов, полимеразы, RT и IN, соответственно. Меньшие РНК, включающие 5’-конец генома, после сплайсинга с сиквенсом 3’-конца генома, и включающие ген env, участки U3 и R, транслируются в предшественники оболочечных протеинов. У вирусов, содержащих дополнительные гены, может происходить другой сплайсинг, но все такие РНК будут иметь общий 5’-концевой сиквенс. Спумавирусы уникальны в том, что могут использовать внутренний промотор, расположенный в гене env выше доступа к рамке считывания. Большинство первично транслированных продуктов представляют собой полипротеины, подвергающиеся протеолитическому разрезанию для приобретения функциональной активности. Продукты генов gag, pro и pol обычно являются вторичными после первичной трансляции продуктов. Для трансляции pro и pol используются обходные трансляционные терминирующие сигналы.

Сборка капсида происходит либо на плазматической мембране (вирусы большинства родов), либо как внутрицитоплазматические частицы (Betaretrovirus и Spumavirus), и высвобождаются из клетки почкованием. Полипротеиновый процессинг внутренних протеинов происходит попутно или последовательно с созреванием вириона.

Антигенные свойства. Протеины содержат типо - и группоспецифические антигенные детерминанты. Некоторые из типоспецифических детерминант участвуют в антитело-обусловленной нейтрализации вируса. Группоспецифические детерминанты являются общими у членов одной серогруппы или могут встречаться у членов разных серогрупп внутри рода. Показана слабая перекрестная активность между представителями разных родов. Эпитопы, определяющие Т-клеточный ответ обнаружены у многих структурных протеинов. Антигенные свойства неиспользуются в классификации вирусов.

Биологические особенности. Ретровирусы распространены среди позвоночных как экзогенные агенты. Эндогенные провирусы, являющиеся результатом произошедшего когда-либо инфицирования герминативных клеток, наследуются по законам Менделя. Ретровирусы связаны с различными болезнями: лейкемии, лимфомы, саркомы и другие опухолевидные процессы тканей мезодермального происхождения; карцинома печени, почек, молочных желез; иммунодифециты (СПИД); аутоиммунные болезни; болезнь нижних двигательных нервов и многие другие остро протекающие болезни. Некоторые ретровирусы непатогенны. Распространение может быть горизонтальное (через кровь, слюну, половые контакты и т. п.) и вертикальное (прямое инфицирование плода; инфицирование через молоко, или при прохождении через родовые пути). Эндогенные ретровирусы наследуются в виде провирусов.

Род: Alpharetrovirus. Типовой вид: Avian leukosis virus (ALV) (вирус лейкоза птиц).

Сборка вирусных частиц происходит на плазматической мембране, по морфологии С-типа. Молекулярная масса протеинов: МА ± 19х103; р10 ± 10х103; СА ± 27х103; NC ± 12х103; PR ± 15х103; RT ± 68х103; IN ± 32х103; SU ± 85х103; TM ± 37х103. Геном 7,2 кб (1 мономер). Расположение генов: gag-pro-pol-env. Дополнительных генов нет. LTR около 350 нуклеотидов, из которых 250 составляют участок U3, 20 – сиквенс R, 80 – участок U5. Вирусы широко распространены и являются экзо - и эндогенными вирусами уток и других видов птиц. Изоляты ALV подразделяются на подгруппы А-J по различию в используемых клеточных рецепторах. Отдаленное сходство сиквенсов выявлено у эндогенных вирусов птиц и млекопитающих. Инфекция ассоциируется с малигнизацией и другми болезнями (истощение, остеопороз). Выделено много онкоген-содержащих вирусов.

Критерии подразделения на виды внутри рода. Для подразделения на виды используются следующие критерии: Нуклеотидный сиквенс. Аминокислотный сиквенс (генных продуктов). Спектр естественных хозяев. Разный онкогенез (если есть).

Например, вирус лейкоза птиц может быть легко отличен от вируса саркомы Рауса, так как не имеет онкогена, и кодирует только gag, pol и env. Репликация дефектных альфаретровирусов может быть отличена от вируса саркомы Рауса по различным делециям участков генов gag, pol и env и наличию уникальных для каждого онкогенов. Вирус саркомы Рауса кодирует онкоген src, тогда как вирус миелобластоза птиц, например, кодирует онкоген myb. Спектр хозяев, определяемый взаимодействием поверхностных гликопротеинов и клеточных рецепторов обычно используется для определния штаммов внутри вида.

Виды (9 видов):

Название вида вируса	Название на русском языке	№ генома	Аббревиа-ра
Avian leukosis virus Avian leukosis virus-RSA Avian leukosis virus-HPRS103	Вирус лейкоза птиц Вирус лейкоза птиц-RSA Вирус лейкоза птиц-HPRS103	M37980 Z46390	ALV ALV-A ALV-J
Онкогенсодержащие вирусы:
Недефектные по репликации:
Rouse sarcoma virus Rouse sarcoma virus (Prague C) Rouse sarcoma virus (Schmidt-Ruppin B) Rouse sarcoma virus (Schmidt-Ruppin D)	Вирус саркомы Рауса Вирус саркомы Рауса (Prague C) Вирус саркомы Рауса (Schmidt-Ruppin B) Вирус саркомы Рауса (Schmidt-Ruppin D)	J02342 AF052428 D10652	RSV RSV-Pr-C RSV-SR-B RSV-SR-D
Дефектные по репликации:
Avian carcinoma Mill Hill virus2	Вирус Милл Хилл карциномыптиц2	К02082	ACMHV-2
Avian myeloblastosis virus	Вирус миелобластоза птиц	J02013	AMV
Avian myelocytomatosis virus 29	Вирус миелоцитоматоза птиц 29	J02019	AMCV-29
Avian sarcoma virus CT10	Вирус саркомы птиц СТ10	Y00302	ASV-CT10
Fujinami sarcoma virus	Вирус саркомы Фуджинами	J02194	FuSV
UR2 sarcoma virus	Вирус саркомы UR2	M1045	UR2SV
Y73 sarcoma virus	Вирус саркомы Y73	J02027	Y73SV

Род: Betaretrovirus.Типовой:Mouse mammary tumor virus(MMTV)(вирус опухоли молочной железы мыш).