Parvoviry

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 3. října 2019; kontroly vyžadují 4 úpravy .
Parvoviry
vědecká klasifikace
Skupina:Viry [1]Oblast:MonodnaviriaKrálovství:ShotokuviraeTyp:cossaviricotaTřída:QuintoviricetesObjednat:PiccoviralesRodina:Parvoviry
Mezinárodní vědecký název
Parvoviridae
Podrodiny
  • Densovirinae
  • Parvovirinae
Baltimorská skupina
II: viry ssDNA

Parvoviry [2] ( lat.  Parvoviridae , z lat.  parvus  - malý) - čeleď nejmenších sférických virů obsahujících DNA , bez lipoproteinového obalu. Viriony mají průměr 18-26 nm a obsahují 60 kapsomer, typ symetrie je ikosaedrický T1. Genom viru obsahuje jednovláknovou DNA (asi 5 kb genom), obvykle se dvěma otevřenými translačními rámci. Čtecí rámec umístěný na 5' konci genomu kóduje nestrukturální proteiny, zatímco virionové proteiny jsou kódovány blíže k 3' konci genomu. Na koncích genomu se tvoří vlásenkové struktury [3] [4] .

Budova

Parvovirové viriony jsou neobalené izometrické částice s kubickou symetrií o průměru 25 nm. Jedná se spíše o viry malých zvířat. Kapsida parvovirů se skládá z 32 kapsomer o průměru 3-4 nm. Parvoviry obsahují jednovláknovou lineární DNA o velikosti 5,2 tuny (19-32 % hmotnosti virionů). Parvoviry obsahují 63–81 % bílkovin. Srovnávací analýza některých autonomních parvovirů odhalila rozdíly v jejich strukturních proteinech. Parvoviry psů (PVA), prasat (PVAv), koček (PVA) a myší (PVM) obsahují tři strukturní polypeptidy VP1, VP2, VP3 s molekulovou hmotností 79-82, v tomto pořadí; 65-66 a 62-63 kD. Bovinní parvovirus obsahuje čtyři polypeptidy VP1, VP2, VP3 a VP4 s molekulovou hmotností 74,5; 67, 62 a 57 kD. Je třeba poznamenat, že čtyři strukturní polypeptidy (81, 70, 66 a 62 kD) byly také nalezeny v prasečím parvoviru izolovaném z průjmu (kmen H-45). Hlavním proteinem u savčích parvovirů je VP3, který tvoří asi 80 % hmotnosti virionových proteinů.

Kapsida obsahuje 60 molekul proteinu VP2 (65 kD) a malý počet molekul VP1 (84 kD). VP1 a VP2 jsou tvořeny alternativním sestřihem jedné mRNA a celé sekvence VP2. Třetí strukturní protein VP3 vzniká v kompletních kapsidách (obsahujících DNA) odštěpením 15–20 aminokyselin z amino-konce VP2. Závislost reprodukce parvoviru na stadiu buněčného cyklu ukazuje na závislost jeho replikace na replikaci buněčné DNA. Viriony neobsahují polymerázu, ale jsou schopny takový enzym kódovat. Místo toho se buněčná polymeráza I používá k přepisu virové DNA do dvouřetězcové intermediární struktury, která se pak používá jako templát pro další buněčné enzymy, které katalyzují transkripci virových mRNA. Alternativní sestřih struktur vede k nárůstu jednotlivých typů mRNA , které jsou translatovány do velkého množství různých proteinů. Nejhojnější zásobu představují mRNA kódované 3'-polovinou genomu, která řídí syntézu strukturálních proteinů. Nestrukturní protein NS1, kódovaný 5'-polovinou genomu, je také produkován ve velmi velkých množstvích a plní mnoho funkcí: 1) je spojen s DNA a je nezbytný pro replikaci virové DNA; 2) působí jako helikáza; 3) slouží jako endonukleáza; 4) interferuje s replikací buněčné DNA.

Tato aktivita vede k zastavení buněčného dělení v S fázi. Mechanismus replikace genomu je pozoruhodně složitý. 3' konec genomové (-)DNA slouží jako semi-primer pro zahájení syntézy dvouvláknové kruhové DNA jako replikačního prekurzoru. Jedním z rysů replikace genomové DNA bylo vytvoření dimerní formy replikativního prekurzoru s následnou syntézou tetramerní struktury sestávající ze dvou zcela pozitivních a dvou zcela negativních řetězců virové DNA, které jsou endonukleázou přeměněny na jednořetězcové molekul, včetně potomstva virové DNA [5] .

Vlastnosti replikace

Nukleová kyselina parvoviru absorbovaná buňkou doručí svůj genom do buněčného jádra , kde je jednovláknová DNA přeměněna na dvouvláknovou DNA buněčnými faktory a buněčnou DNA polymerázou. Verze virového genomu s dvouvláknovou DNA je nutná pro transkripci a replikaci . K replikaci dochází pouze v rostoucích buňkách. Virové proteiny jsou syntetizovány v cytoplazmě a poté vráceny do jádra, kde jsou sestaveny viriony. V důsledku toho jádro a cytoplazma buňky degenerují. Viry se uvolňují v důsledku buněčné lýzy.

Podle schopnosti reprodukce v buňkách hostitele se parvoviry dělí na dvě skupiny – defektní (rod Dependovirus ) a autonomní (ostatní viry z čeledi Parvoviridae ). Autonomní parvoviry jsou schopny samostatně iniciovat svoji reprodukci ak tomu využívají příslušné enzymy hostitelské buňky, především buněčnou DNA polymerázu [6] . K replikaci autonomních parvovirů dochází v jádrech buněk, které jsou v S-fázi buněčného cyklu, tedy při duplikaci buněčné DNA. Replikace parvovirů je obvykle omezena na aktivně proliferující tkáně, které mohou způsobit vývojové abnormality embryí a poškození novorozenecké tkáně. U dospělých je parvovirová infekce často asymptomatická [7] . Mnoho parvovirů je schopno se aktivně replikovat pouze v transformovaných a/nebo rakovinných buňkách, přičemž neovlivňují normální buňky těla [8] . Právě tato vlastnost umožňuje považovat parvoviry za nejjednodušší viry obsahující DNA s výraznou onkolytickou aktivitou.

Onkolytické působení parvovirů

Onkotropismus parvovirů s největší pravděpodobností nesouvisí s efektivní penetrací viru do transformované buňky, ale je způsoben převládající replikací viru v rakovinných buňkách [9] . Parvoviry zároveň blokují aktivační cesty pro interferony typu 1 , zejména v transformovaných fibroblastech [10] [11] . Zvláštní roli v onkolytické aktivitě parvovirů hraje hlavní nestrukturní protein NS1 [12] . Aktivita helikázy NS1 je nezbytná pro replikaci viru [13] a je také hlavním faktorem odpovědným za onkolytickou a cytotoxickou aktivitu. Parvovirový protein NS1 v relativně nízké koncentraci může způsobit smrt rakovinných buněk, ale stejná koncentrace nestačí k indukci apoptózy u buněk s normálním fenotypem [9] .

Parvoviry mohou také modulovat protinádorovou imunitu. V důsledku smrti nádorových buněk indukované parvovirem se často uvolňují antigeny charakteristické pro rakovinné buňky a jejich molekulární komplexy. To stimuluje prezentaci nádorových antigenů imunitnímu systému těla a způsobuje tvorbu výraznější imunitní odpovědi proti nádorovým buňkám [9] [14] .

Využití onkolytických parvovirů a vektorových systémů na nich založených přispěje k rozvoji přístupů k léčbě širokého spektra lidských onemocnění, především onkologických. Pokrok v této oblasti již umožnil přejít ke klinickým studiím léčby maligních onemocnění.

Klasifikace

Poslední revize čeledi byla v roce 2013: názvy stávajících byly změněny a byly přidány nové rody a druhy [15] .

Viry z čeledi parvovirů se dělí do dvou podčeledí - Densovirinae a Parvovirinae , parazitující na bezobratlých a obratlovcích. Podle Mezinárodního výboru pro taxonomii virů (ICTV) od března 2017 podrodiny zahrnují 5 a 8 rodů [16] :

Parvoviry způsobují u zvířat onemocnění postihující především gastrointestinální trakt a krvetvorný systém. Někteří zástupci tohoto rodu mají onkolytické vlastnosti (například H-1 parvovirus , nyní zahrnut do druhu Rodent protoparvovirus 1 ). Druh Carnivore amdoparvovirus 1 (dříve virus aleutské norkové choroby ) způsobuje aleutskou norkovou chorobu. Rod Bocaparvovirus způsobuje léze v dýchacím a gastrointestinálním traktu lidí [17] , krav a psů.

Rod Dependoparvovirus zahrnuje adeno-asociované viry u lidí , skotu, koní, ovcí, psů a ptáků. Na rozdíl od jiných parvovirů se zástupci tohoto rodu rozmnožují pouze v přítomnosti pomocných virů. Adenoviry mohou sloužit jako plnohodnotné pomocné viry , některé potřebné funkce pomocného viru jsou schopny plnit i herpesviry , avšak plnohodnotné infekční částice parvovirů se v tomto případě netvoří.

Poznámky

  1. ↑ Taxonomie virů  na webu Mezinárodního výboru pro taxonomii virů (ICTV) .
  2. ↑ Atlas lékařské mikrobiologie, virologie a imunologie: Učebnice pro studenty medicíny / Ed. A. A. Vorobieva , A. S. Bykova . - M .  : Lékařská informační agentura, 2003. - S. 114. - ISBN 5-89481-136-8 .
  3. ↑ Maxwell IH, Terrell KL, Maxwell F. (2002). Autonomní parvovirové vektory. Methods 28 (2): 168-181.
  4. ↑ Tattersall P. (2006). Evoluce parvovirové taxonomie. U parvovirů. vyd. JR Kerr, ME Bloom, RM Linden a kol. Hodder Arnold: Londýn P. 5-14.
  5. ↑ Parvoviry. Struktura a typy parvovirů. Archivováno 16. prosince 2013 na Wayback Machine // MedUniver .
  6. ↑ Berns K.I. (1990). Replikace parvoviru. Microbiol Rev. 54 (3): 316-329.
  7. ↑ Rommelaere J., Giese N., Cziepluch C., Cornelis JJ Parvoviry jako protirakovinné látky. (2005). In Virová terapie lidských rakovin. vyd. JG Sinkovics, JC Horvath. Marcel Dekker: New York P. 627-675.
  8. ↑ Rommelaere J., Cornelis JJ (1991). Antineoplastická aktivita parvovirů. J Virol Methods 33 (3): 233-251.
  9. ↑ 1 2 3 Cornelis JJ, Deleu L., Koch U. et al. (2006). Onkosuprese parvoviru u parvovirů. Hodder Arnold: Londýn R. 365-384.
  10. ↑ Randall RE, Goodbourn S. (2008). Interferony a viry: souhra mezi indukcí, signalizací, antivirovými reakcemi a protiopatřeními proti virům. J Gen Virol. 89 (1): 1-47.
  11. ↑ Rommelaere J., Geletneky K., Angelová AL et al. (2010). Onkolytické parvoviry jako protinádorová léčiva. Cytokine Growth Factor Rev. 21 (2-3): 185-195.
  12. ↑ Cotmore SF, Tattersall P. (1987). Autonomně se replikující parvoviry obratlovců. Adv Virus Res. 33 :91-174.
  13. ↑ Niskanen EA, Ihalinen TO, Kalliolinna O. et al. (2010). Vliv vazby a hydrolýzy ATP na dynamiku psího parvoviru NS1. J Virol. 84 (10): 5391-5403.
  14. ↑ Moehler MH, Zeidler M., Wilsberg V. et al. (2005). Smrt nádorových buněk indukovaná parvovirem H-1 zvyšuje lidskou imunitní odpověď in vitro prostřednictvím zvýšené fagocytózy, zrání a zkřížené prezentace dendritickými buňkami. Hum Gene Ther. 16 (8): 996-1005.
  15. ↑ Racionalizace a rozšíření taxonomie čeledi Parvoviridae  : [ eng. ] // ICTVonline. — Přidělený kód: 2013.001a-aaaV. - 2013. - 65 s.
  16. ↑ Taxonomie virů  na webu Mezinárodního výboru pro taxonomii virů (ICTV) . (Přístup: 26. března 2017) .
  17. ↑ Chow BD, Esper FP (2009). Lidské bocaviry: přehled a diskuse o jejich roli při infekci. Clinic Lab Med. 29 (4): 695-713.

Literatura