Poliovirus: Forskelle mellem versioner

Content deleted Content added
Ny side: {{ibrug|~~~~}} thumb|Isolerede poliovirus som set med [[elektronmikroskop|transmissionselektroskopi]] File:Poliovirus binding receptor 1DGI.png|...
(Ingen forskel)

Versionen fra 9. jun. 2020, 14:23

Der arbejdes på denne tekst i øjeblikket!
Vent venligst med at redigere den, eller kontakt den bruger som satte denne skabelon på siden. Med venlig hilsen Drlectin (diskussion) 9. jun 2020, 15:23 (CEST)

Poliovirus, PV, er en virus, der forårsager polio, poliomyelitis. Poliovirus inficerer og forårsager sygdom kun hos mennesker og koloniserer svælget og mave-tarmkanalen, spreder sig til centralnervesystemet og medfører lammelser. Poliovirus er næsten udryddet globalt og forekommer i 2020 kun i Afganistan, Pakistan og Nigeria.

Isolerede poliovirus som set med transmissionselektroskopi
Model af poliovirus bundet til receptoren CD155 (nederst, violet)
...encodes a single polyprotein. The 5' non-translated region (NTR) harbors two functional domains, the cloverleaf and the internal ribosome entry site (IRES), and is covalently linked to the viral protein VPg. The 3'NTR is poly-adenylated.
Infektions- og replikationscyklus

Poliovirus er et medlem af virusslægten Enteroviridae i virusfamilien Picornaviridae. [Evolutionary and Structural Overview of Human Picornavirus. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2019] Poliovirus’ struktur er meget enkel, bestående af et genom af positivt polariseret RNA indkapslet i en kapsid (proteinskal). Tre serotyper af poliovirus er identificeret   - poliovirus type 1 (PV1), type 2 (PV2) og type 3 (PV3)   - hver med et lidt anderledes kapsidprotein. Alle tre er ekstremt virulente og giver de samme sygdomssymptomer. PV1 er den hyppigst forekommende form og den, der er mest forbundet med lammelse.[1][2]

Historisk

Poliovirus blev først isoleret i 1909 af Karl Landsteiner og Erwin Popper. Strukturen af virussen blev først belyst ved hjælp af røntgenstrålediffraktion af Rosalind Franklin, der viste at poliovirus har icosahedral symmetri.

I 1981 blev genomet offentliggjort af to forskellige forskerteams: af Vincent Racaniello og David Baltimore på MIT og af Naomi Kitamura og Eckard Wimmer ved Stony Brook University. Poliovirus er en af de mest velkarakteriserede virus og er blevet et nyttigt model-system til forståelse af biologien af RNA-virus.

Systematik

Poliovirus hører til slægten Enterovirus, som er en del af familien Picornaviridae. Andre sygdomsforårsagende Picornavirus er

Genom

Genomet er positivt polariseret RNA, der er indesluttet i den virale partikel, og det kan således bruges som messenger-RNA og umiddelbart oversættes af værtscellen. Ved infektionen kaprer virussen cellens oversættelsesmaskineri, hvilket forårsager hæmning af den cellulære proteinsyntese til fordel for virusspecifik proteinproduktion. I modsætning til værtscellens mRNA er 5'enden af poliovirus RNA ekstremt lang - over 700 nukleotider - og meget struktureret. Denne region af det virale genom indeholder bl.a. et internt ribosomindgangssted (IRES).

Poliovirus RNA oversættes som et langt polypeptid. Dette polypeptid spaltes af proteaser i ca. 10-11 individuelle proteiner.

Proteiner

  • 3D-pol, en RNA-afhængig RNA-polymerase, hvis funktion er at fremstille flere kopier af det virale RNA-genom
  • 2Apro og 3Cpro / 3CDpro, proteaser, som spalter det virale polypeptid
  • VPg (3B), et lille protein, der binder viralt RNA og er nødvendigt til syntese af viral positiv og negativ streng RNA
  • 2BC, 2B, 2C, en ATPase
  • 3AB, 3A, 3B proteiner, der omfatter det proteinkompleks, der er nødvendigt til virusreplikation
  • VP0, som yderligere er spaltet i VP2 og VP4, VP1 og VP3, proteiner der hver i et antal af 60 udgør det virale kapsid [3]


Celleinfektions-og replikationsfaser

Virionen hæfter sig på værtens epitelceller via overfladeproteinet CD155 på og optages via endocytose, og det virale RNA frigives. Oversættelse af det virale RNA sker ved en IRES-medieret mekanisme. Polyproteinet spaltes, hvilket giver de modne virale proteiner. RNA med positiv polarisering fungerer som skabelon til den komplementære negativt polariserede streng, hvilket producerer dobbeltstrenget replikativ form (RF) RNA. Mange positive RNA-kopier produceres fra den enkelte negative streng. De nyligt syntetiserede RNA-molekyler med positiv polarisering kan tjene som skabeloner til translation af flere virale proteiner eller kan indesluttes i en kapsid, som i sidste ende genererer afkomsvirioner. Lysis af den inficerede celle resulterer i frigivelse af infektiøse viruspartikler.


Receptor

The cell surface receptor for all three poliovirus serotypes is CD155, a glycoprotein that functions as an adhesion molecule in adherens junctions. In addition, CD155 is also recognized by NK cells to induce their cytotoxicity. CD155 is also commonly referred to as the “poliovirus receptor,” or PVR. It is expressed on the surface of intestinal epithelial cells and on M cells of Peyer’s patches, which may facilitate their entry into the Peyer’s patches following infection of the intestinal epithelium.

Vaccine

The development of cell cultures for PV replication led to Salk's inactivated and Sabin's attenuated vaccines. There are three wild types of poliovirus (WPV) – type 1, type 2, and type 3. People need to be protected against all three types of the virus in order to prevent polio disease and the polio vaccination is the best protection.

[Polio. Statens Seruminstitut]

[Polio Disease and Poliovirus. CDC 2019]


Kontrol og udryddelse af patogene picornavirus er et vedvarende problem. Picornavirus-udvikling, styret af høje mutationshastigheder og rekombination, har gjort denne virusgruppe genetisk og antigenisk meget variabel. Endvidere repræsenterer ændringer i virulens en uforudsigelig trussel. Vigtige erfaringer fra slaget om udryddelse af polio indikerer nødvendigheden af en ny generation af vacciner (Agol et al., 2016). En holistisk tilgang baseret på big data og matematisk modellering, der kombinerer synspunkter fra strukturel og evolutionær biologi, cellulær og molekylær immunologi vil muliggøre en bedre forståelse af interaktioner mellem picornavirus og vært. Denne viden kan have potentialet til at forudse mulige udbrud og ændringer i viral virulens. Desuden kan disse modeller omdefinere den måde, hvorpå nye vacciner og antiviral terapi vil blive designet.

Henvisninger