Вирус гепатита В шерстистой обезьяны - Woolly monkey hepatitis B virus

Вирус гепатита В шерстистой обезьяны
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Парарнавиры
Тип:Artverviricota
Учебный класс:Revtraviricetes
Заказ:Blubervirales
Семья:Hepadnaviridae
Род:Ортогепаднавирус
Разновидность:
Вирус гепатита В шерстистой обезьяны
Шерстистая обезьяна, Лаготрикс, известен как примат Нового Света, встречается в разных регионах Южной Америки. Большинство видов Лаготрикс находятся под угрозой исчезновения.[1]

В вирус гепатита В шерстистой обезьяны (WMHBV) является вирусным видом Ортогепаднавирус род Hepadnaviridae семья. Его естественным хозяином является шерстистая обезьяна (Лаготрикс), житель Южной Америки, относящийся к категории Примат Нового Света. WMHBV, как и другие вирусы гепатита, поражает гепатоциты или клетки печени своего организма-хозяина. Это может вызвать гепатит, печень некроз, цирроз, и гепатоцеллюлярная карцинома (рак печени).[2] Потому что почти все виды Лаготрикс находятся под угрозой исчезновения,[1] исследование и разработка вакцина и / или лечение WMHBV важно для защиты всего рода шерстистых обезьян.

WMHBV также представляет большой интерес для исследователей из-за его способности научить нас больше о человеческих вирус гепатита В (HBV). WMHBV - дальний филогенетический родственные виды HBV человека, хотя эволюционная история вирусов гепатита B изучена недостаточно. Кроме того, WMHBV был первым гепаднавирусом, отличным от HBV человека, который, как известно, инфицировал нечеловеческих приматов.[2] Открытие WMHBV открыло возможность разработки модели HBV на приматах, поскольку ранее большинство исследований гепатита B проводилось на моделях уток или сурков.[2] С момента открытия WMHBV был обнаружен еще один гепаднавирус, заражающий приматов: вирус гепатита B обезьян-капуцинов (CMHBV).[3] И CMHBV, и WMHBV могут сыграть важную роль в разработке методов лечения гепатита B.

Изоляция

Вирус гепатита В шерстистой обезьяны был выделен в 1998 г. из образцов сыворотки коричневая шерстистая обезьяна (Lagothrix lagotricha) который страдал от молниеносной гепатит на Зоопарк Луисвилля.[2] Обнаружение этого патогена было чрезвычайно тревожным, потому что в зоопарке Луисвилля проводилась очень успешная программа разведения шерстистых обезьян. Они немедленно проверили всех шестнадцати членов своей колонии шерстистых обезьян и обнаружили, что девять были хронически инфицированы вирусом, а еще у четырех были обнаружены признаки ранее зараженного вируса, которые можно было идентифицировать с помощью сыворотки присутствия. антитела к поверхностному антигену HBV (HBsAg ).[2] Таким образом, оказалось, что тринадцать из шестнадцати шерстистых обезьян подверглись воздействию вируса. Анализ заархивированных сывороток шерстистых обезьян в зоопарке Луисвилля показал, что WMHBV присутствовал в колонии как минимум девять лет до своего открытия.[2] Восемнадцать других шерстистых обезьян из четырех зоопарков по всей стране были протестированы на WMHBV, и результаты оказались отрицательными.[2]

Морфология

Геном

Член Hepadnaviridae Семейство WMHBV имеет частично двухцепочечный, частично одноцепочечный кольцевой геном ДНК.[4] Его геном имеет длину 3179 нуклеотидов и кодирует 5 белков: белок капсида (сердцевинный), белок большой оболочки (L-гликопротеин), внешний сердцевинный антиген, белок P (полимераза ) и белок x (многофункциональный белок).[5] Полимераза открытая рамка чтения (ORF) является самой большой ORF в геноме и имеет значительное перекрытие с каждым из других генов, возможно, ограничивая его эволюционные свойства.[2] Хотя WMHBV значительно отличается от вируса гепатита B человека (HBV), они имеют одну и ту же генетическую организацию. Основной ген WMHBV был наиболее похож на ВГВ человека с 85,8-86,9% сходства на аминокислотном уровне, в то время как ген WHMBV X наиболее отличался от ВГВ человека с сходством только 64,3-65,6% на аминокислотном уровне.[2]

Структура

Вирус гепатита В шерстистой обезьяны похож по структуре на другие Ортогепаднавириды. Зрелые вирионы покрыты оболочкой и состоят из икосаэдрического капсида.[4] Большая часть чего-либо вирионы состоят из 240 капсидных белков и обладают симметрией T = 4, однако небольшое количество вирионов состоит из 180 капсидных белков и демонстрирует симметрию T = 3.[5] Оболочка, окружающая капсид, происходит от мембраны хозяина. L гликопротеины выстилают поверхность оболочки и играют роль в прикреплении вируса к клеточные рецепторы.[5] Вирионы небольшие, около 42 нм в диаметре.[4]

Цикл репликации

Вход в камеру

Было обнаружено, что котранспортный полипептид таурохолата натрия (NTCP), симпортер натрия / желчной кислоты, обнаруженный в клеточной мембране гепатоцитов, действует как клеточный рецептор для WMHBV, а также многих других гепаднавирусов.[6] После присоединения к NTCP WMHBV входит в ячейку цитоплазма через эндоцитоз, а белок большой оболочки обеспечивает слияние эндосомальной мембраны и вирусной мембраны.[5]

Репликация и транскрипция

Репликация и транскрипция WMHBV широко не изучалась, но считается, что происходит очень похоже на все другие HBV, включая HBV человека.[7] Оказавшись внутри клетки, сигналы ядерной локализации на капсидном белке позволяют капсиду связываться с комплексами импортин α-импортин β.[8] Геном высвобождается из капсида в комплексе ядерных пор и проникает в ядро. Внутри высвобождается вирусный полимеразный белок, который лигирует ДНК так, что она становится ковалентно замкнутой кольцевой ДНК, или cccDNA.[8] Затем кзкДНК связывает нуклеосомы и действует как ДНК хозяина.

Затем кскДНК транскрибируется в РНК через РНК-полимеразу клетки-хозяина.[8] Многие РНК попадают в цитоплазму, где собираются белки, включая большое количество пустых капсидов. Обратная транскрипция протеином вирусной полимеразы воссоздает расслабленный, частично двухцепочечный кольцевой геном ДНК.[8]

Сборка и выпуск

Расслабленный, частично двухцепочечный кольцевой ДНК-геном способен диффундировать в пустой капсид через большие поры в капсиде.[8] Затем капсид обволакивают и выводят из клетки с помощью процесса, который еще недостаточно изучен.[8]

Влияние на здоровье

Хронические инфекции WMHBV могут длиться долгое время, прежде чем появятся симптомы, особенно если шерстистая обезьяна инфицирована при рождении.[2] Хронические инфекции обычно прогрессируют до заболеваний печени, которые часто смертельны. В отчетах о вскрытии шерстистой обезьяны с 1974 по 1998 г. гепатит (воспаление печени) и некроз печени (внезапная печеночная недостаточность) как две патологии, которые могут быть связаны с WMHBV.[2] Другие возможные осложнения хронической инфекции WMHBV включают: цирроз (рубцевание печени), и гепатоцеллюлярная карцинома (рак печени) среди других заболеваний печени.

Хронические инфекции не только вызывают проблемы со здоровьем, но и способствуют передаче вируса. У хронически инфицированных шерстистых обезьян вирус активно реплицируется в организме, в результате чего вирус передается через физиологические жидкости обезьяны.[2]

Передача инфекции

Вирус гепатита В шерстистой обезьяны, как и другие вирусы гепатита В, передается через жидкости организма и от матери к ее плоду. Вертикальная передача WMHBV от матери к плоду часто является наиболее пагубной, поскольку, как и в случае с HBV у человека, возраст инфицирования сильно коррелирует с риском развития хронической инфекции.[2] У шерстистых обезьян, инфицированных WMHBV при рождении, вероятность развития хронической инфекции составляет около 90%, в то время как у инфицированных в зрелом возрасте вероятность развития хронической инфекции составляет всего 5-10%.[2]

Научные достижения

Разработка животной модели HBV

Поскольку шерстистые обезьяны находятся под угрозой исчезновения, их нельзя использовать в качестве животных моделей HBV для исследований.[7] Поэтому они ищут других приматов, которые могут быть инфицированы WMHBV. Близкий родственник шерстистой обезьяны, обезьяна-паук с черными руками (Ателес Жоффройи) восприимчив к инфекции WMHBV, но не демонстрирует таких высоких уровней вирусной репликации, как шерстистые обезьяны.[2] Исследователи смогли создать инфекционный клон WMHBV, названный WMHBV-2, который заражает и реплицируется у черных паукообразных обезьян в той же степени, что и WMHBV у шерстистых обезьян.[7] Этот инфекционный клон позволит провести более подробные исследования методов лечения вируса гепатита В на модели приматов.

Рекомендации

  1. ^ а б «Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП». Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП. Получено 2019-12-12.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о Lanford RE, Chavez D, Brasky KM, Burns RB, Rico-Hesse R (май 1998 г.). «Изоляция гепаднавируса от шерстистой обезьяны, приматов Нового Света». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 95 (10): 5757–61. Bibcode:1998PNAS ... 95.5757L. Дои:10.1073 / пнас.95.10.5757. ЧВК  20452. PMID  9576957.
  3. ^ Парри Н.М. (июнь 2018 г.). "Новый вирус у обезьян-капуцинов: животная модель хронического ВГВ?". Американский ветеринар. Получено 2019-12-13.
  4. ^ а б c "Ортогепаднавирус ~ страница ViralZone". viralzone.expasy.org. Получено 2019-12-12.
  5. ^ а б c d "Ортогепаднавирус ~ страница ViralZone". viralzone.expasy.org. Получено 2019-12-13.
  6. ^ Чжун Г, Ян Х, Ван Х, Хэ В, Цзин З, Ци И и др. (Июнь 2013). «Котранспортный полипептид таурохолата натрия опосредует инфицирование гепатоцитов Tupaia вирусом гепатита В шерстистых обезьян». Журнал вирусологии. 87 (12): 7176–84. Дои:10.1128 / JVI.03533-12. ЧВК  3676132. PMID  23596296.
  7. ^ а б c Ланфорд Р. Э., Чавес Д., Баррера А., Браски К. М. (июль 2003 г.). «Инфекционный клон вируса гепатита В шерстистой обезьяны». Журнал вирусологии. 77 (14): 7814–9. Дои:10.1128 / JVI.77.14.7814-7819.2003. ЧВК  161928. PMID  12829821.
  8. ^ а б c d е ж Венкатакришнан Б., Злотник А. (сентябрь 2016 г.). «Структурная биология вируса гепатита В: форма и функции». Ежегодный обзор вирусологии. 3 (1): 429–451. Дои:10.1146 / annurev-virology-110615-042238. ЧВК  5646271. PMID  27482896.