ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ CORONAVIRIDAE
Коронавирусы - РНК-содержащие вирусы, имеющие липопротеиновую оболочку. Коро- иавирусы содержат плюс-цепи РНК и обладают уникальным механизмом репликации. У них отсутствует нейраминидазиая активность и они не связываются с рецепторами, содержащими сиаловую кислоту.
Основные свойства коронавирусов приведены в табл. V. 1.В семейство коронавирусов, включающее один род - корона вирус, входят вирусы инфекционного бронхита кур (ИБК) - Infectious bronchitis virus (IBV); инфекционного гастроэнтерита свиней (ИГС) - Porcine transmissible gastroenteritis virus (TGEV); коронавирус диареи новорожденных телят (ДНТ) - Neonatal calf diarrhea Coronavirus (NCDCV); вирус синюшной болезни индюков (СБИ) - Turkey bluecomb disease virus (TBDV), сииоиим Coronavirus enteritis of turkey; коронавирус собак (KBC) - Canine coronavirus (CCV); короиа- вирус инфекционного перитонита кошек (ИПК) - Feline infectious peritonitis virus (FIPV). Они вызывают заболевания у человека и животных.
Таблица V.l. Свойства коронавирусов Структура Сферический вирион диаметром 80-160 нм, оболочка с большими далеко отстоящими друг от друга пепломерами. Спиральный нуклеокапсид диаметром 10-20 нм Г еномная РНК Плюс цепь. Одна молекула. Мол.м. 5,5-10б. Полиаденилирована, имеет кэп, может служить в качестве мРНК Структурные
белки Пепломерный гликопротеии Е2 (180-200 кД). Нуклеокапсидный фосфопротеин N (50-60 кД). Матриксный гликопротеин Е1 (23-30 кД) Ферментативная
активность Слияние клетки, гемагглютинация
(не у всех коронавирусов), протеинкиназа Место почкования мРНК Мембраны ШЭР и аппарата Гольджи. Перекрывающийся набор мРНК с общим З'-концом. При трансляции гена на 5 -конце кажт дой мРНК образуется один полипептид
Коронавирусы представляют собой отдельную группу вирусов, во многом отличающуюся от орто- миксо- и парамиксовирусов (См. табл.У.2.).
Вирусный геном представляет собой 1-цепочечную РНК (плюс-цепь), длиной от 16 до 21 нм мол.м.
6,5-11 мД. Как и в случае других вирусов, содержащих плюс-цепи РНК, геномная РНК коронавирусов иифекциониа при введении в клетку эукариот. Молекулы основного фосфопротеина N (50-80 кД ), взаимодействуя с геномной РНК, образуют гибкий, протяженный нуклеокапсид, обладающий спиральной симметрией (2, 7, 12, 15, 17, 19). В зависимости от плоскости сечения на тонких срезах вирионов такие спиралеобразные нук- леокапсиды видны в виде “бублика” или трубчатой нити диаметром 9-11 нм. Нуклеокапсид окружен липопротеиновой оболочкой, формирующейся из шероховатого эндоплазматиче- ского ретикулума (ЭР) или аппарата Гольджи зараженных клеток (4, 20, 21). Оболочка состоит из липидного бислоя, включающего 2 вирусных гликопротеина Е (матриксный Е1) и пепломерный (Е2) гликопротеин. Таблица V. 2. Коронавирусы, названия, природные хозяева и заболевания АГ Вирус Хозяин Респ. Киш. инф Г епатит Нейро- Другие группа инф. инф. инф. I HCV-229E Человек + TGEV Свинья + + + CCV Собака + FECV Кошка + FIPV + + + + + И HCV-OC43 Человек + MHV Мышь + + + + HEV Свинья + + + + BCV Корова + RbCV Кролик + III IBV Курица + + IV TCV Индюк + + Н/кл НЕСУ Человек +? вирусыМатриксиый гликопротеин Е1 (20-30 К) является трансмембранным белком, глубоко погружен в оболочку, не переносится на плазматическую мембрану. Он накапливается в аппарате Гольджи, где происходит почкование коронавирусов (11). АТ к Е1 нейтрализуют инфекционность вирусных частиц только в присутствии комплемента (9). Гликопротеин Е2 (180-200 кД) напоминает гликопротеины больших вирусов, содержащих минус-цепи РНК: в липидный бислой погружена только небольшая часть молекулы гликопротеина, тогда как большая часть молекулы находится снаружи. Гликопротеин Е2 является структурным белком пепломеров и поэтому играет роль антирецептора, с помощью которого вирусная частица прикрепляется к рецепторам на поверхности клетки. АТ к Е2 нейтрализуют инфекционность вируса (9), а присутствие Е2 на плазматической мембране делает зараженные коро- навирусом клетки восприимчивыми к цитотоксическим лимфоцитам (4).
Расщепление гликопротеина Е2 протеазами клетки хозяина на 2 полипептида с мол.м. по 90 кД индуцирует способность вируса вызывать слияние клеток (22). Как и у других вирусов с плюс-цепью РНК, в вирионе коронавирусов нет РНК-зависимой РНК-полимеразы.Большинство коронавирусов обладает значительной тропностью к клеткам эпителия дыхательных путей и кишечного тракта. Характерно, что кишечные коронавирусы вызывают слабые, незаметно протекающие инфекции у взрослых особей и тяжелые, сопровождающиеся поносом заболевания у новорожденных и молодых животных (6). Многие коронавирусы вызывают персистентную инфекцию in vivo (3, 4, 5).
Антигенная вариабельность и родство. Имеются 4 группы коронавирусов, различающихся по своим АГ-свойствам (см. табл. V.2.). Внутри каждой группы вирусов имеют место постоянные АГ перекресты, однако вирусы одной группы легко различаются по специфичности к хозяину и клиническим синдромом.
Культивирование. В культуре клеток коронавирусы имеют латентный период от 6 до 7
ч. При инфицировании культуры клеток вирулентными коронавирусами клетки могут сливаться, образуя синцитий, или лизироваться. В некоторых клеточных культурах, зараженных коронавирусом человека (HCV-22gE), вирусные частицы образуются в течение нескольких недель, но гибели клеток и цитопатического эффекта не наблюдается (8). Многие коронавирусы вызывают персистентную инфекцию in vivo (1,13,14).
Одним из факторов, способных превращать абортивные коронавирусные инфекции в пермиссивные вирулентные, является трипсин. Для продуцирования вируса и достижения ЦПЭ в культуральную среду, зараженную коронавирусом КРС, необходимо добавлять трипсин (18, 23). Этот коронавирус обычно реплицируется в кишечнике, где присутствует трипсин, который способствует расщеплению пепломерного гликопротеина Е2 (22).
Репликация. Коронавирусы обладают некоторыми уникальными особенностями в транскрипции РНК, составе белков и механизме сборки. Они проникают в клетку посредством абсорбционного эндоцитоза.
После чего происходит прикрепление геномной РНК к рибосомам, что приводит к синтезу вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразы. При транскрипции геномной РНК образуется комплементарная минус-цепь РНК полной длины. Синтез ее завершается через 5-6 ч после заражения. Минус-цепь РНК служит матрицей для синтеза как новых геномных, так и субгеномных РНК. Синтез гликопротеинов El и Е2 происходит на полисомах, прикрепленных к эндоплазматическому ретикулуму, однако в их процессинге и транскрипции имеются различия. В аппарате Гольджи или на плазматической мембране Е2 расщепляется протеазами клетки-хозяина на 2 больших гликопептида (90 кД). Такое расщепление необходимо для проявления инфекционности вируса. Гликопротеин El также синтезируется на полисомах, связанных с мембранами. Удивительно, что олигосахаридный состав Ely разных коронавирусов сильно различается.Сборка вирионов. Спиральный нуклеокапсид коронавирусов образуется в цитоплазме зараженных клеток за счет взаимодействия вновь синтезированной РНК с молекулами белка N. Размеры нуклеокапсида, по-видимому, определяются свойствами белка N, его способностью к связыванию.
Вирионы коронавирусов образуются путем почкования от мембраны ШЭР и (или) аппарата Г ольджи (10). Почкование коронавирусов происходит только на тех внутриклеточных мембранах, на которых локализованы молекулы El. Вирионы образуются на мембранах ШЭР и аппарате Гольджи. Способность коронавирусов выходить из клетки без ее лизиса является важным фактором, обеспечивающим возможность умеренной (не цитопатической) инфекции.
Вирионы коронавирусов представляют собой сферические или плеоморфные частицы диаметром 60-200 нм. Они состоят из нуклеокапсида спиральной симметрии и лигопроте- идной оболочки, на поверхности которой имеются булавовидные выступы длиной 12-24 нм, образующие подобие солнечной короны. Плавучая плотность вирионов в сахарозе 1,15-1,18 г/см3. Вирионы чувствительны к жирорастворителям и детергентам.
В составе вирионов обнаружено 3-4 белка с мол.м.
18-220 кД. В инфицированных клетках обнаружено 5-7 видов субгеномных РНК, которые содержат идентичные последовательности нуклеотидов на 3'- конце и уникальные последовательности на 5’ - конце. Все они кэпироваиы и полиаденилированы. Каждая субгеномная РНК обеспечивает синтез только одного белка, размер которого соответствует кодирующему потенциалу 5-концевой последовательности, отсутствующей в более короткой субгеномной РНК. Созревание вирионов происходит почкованием через мембраны эндоплазматического ретикулюма и аппарата Г ольджи.Семейство Coronaviridae состоит из двух родов: Coronavirus и Torovirus. 1.
Род Coronavirus. Основньм структурным белком коронавирусов является нуклеок- цидный белок (N), мембранный гликопротеид (МЕ1) и спайковый (отростчатый) гликопротеид (S, Е2). Кроме этих белков, присущих всем коронавирусам, у коронавирусов человека и КРС обнаружен дополнительный гликопротеид (gp65), который не связан ни с S, ни с N полипептидами. У прототипного штамма коронавируса человека ОС43 и коронавируса, вы-
зывающего диарею у новорожденных телят, имеются общие АГ-детерминанты, что установлено в PH, РСК и подтверждено обнаружением сероконверсии у лиц с коронавирусной инфекцией, причем для шт. ОС43 и NCDCV (коронавируса телят) они более близки по внутренним, чем по поверхностным АГ. 2.
Род Torovirus (от лат. torus - тор) включает вирусы Берне (прототипный вирус) и Бреда. Вирионы торовирусов представляют собой плеоморфные частицы, (в виде полумесяца, двояковогнутого диска, округлые) диаметром 120-140 нм. Они состоят из тороидального нуклеокапсида спиральной симметрии и липопротеидной оболочки.
Геном состоит примерно из 20 тыс. нуклеотидов. В вирионах обнаружен нуклеокап- РШТНЫЙ фосфопротеин N (18-20 кД), матриксный фосфопротеин М (37 кД). МонАТ к пепломерному белку нейтрализуют инфекционную и ГА активность вируса. Торовирусы передаются фекально-оральным путем и вызывают, в основном, поражения кишечника у лошадей, КРС и человека. Серологическими исследованиями показана широкая циркуляция торовирусов у свиней, овец, коз, кроликов и диких мышей.
Между торовирусами лошадей, КРС и человека имеется АГ родство.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Сергеев В.А., Орлянкин Б.Г. Структ. и биология вир. жив., М., Колос, 1983. 2,Сюрин В.Н. и др. Частн. вет. вирусол., М., Колос.,1979. З.Сюрин В.Н. и др. Диагн. вир. бол. жив., М., Агропромизд, 1991. 4.Филдз Б., Найп Д. Вирусология., М., Мир. , 1989. 5.Фомина Н.В, и др. Вирусы животных., М., MBA, 1991. 6.Barthold S.W. et.al. Arch Virol,1984.7.Coul E.O. et.al. FES Microbiol, Lett 1979, 5 :101. 8.Chaloner-Larson G. et.al. Adv Exp Med Biol,1982, 142 :309. 9.Collins A.R. et.al. Virol., 1982, 119 :358. lO.David-Ferreira J.F. et.al. J Cell Biol., 1965, 24 :57. ll.Holmes K.V. etal. Adv Exp Med Biol ,1981,142 :133. 12.Flemming J.O. et.al. Virology, 1983, 131 :296. 13.Hoshino Y. et.al. Arch Virol, 1980, 63 :147. 14.Knobler R.L. et.al. Nature (Lend), 1982, 298 :279. 15.Macnayghton M.R. et.al. J Gen Virol., 1978, 39,:545. 16.Siddell S.G. et.al. Intervirology, 983, 20 :181. 17.Stohlman S.A. et.al. J Virol., 1979, 32 :672. 18.Storz J. et.al. Immunol ,1981, 31 :1214. 19.Sturman L.S. et.al Virology, 1977, 77 :650. 20.Sturman L.S. Adv Exp Med Biol, 1981, 142 :1. 21.Sturman L.S. et.al. Adv Virus Res ,1983, 28:35. 22.Sturman L.S. et.al. In Molecular Biol and Pathogenesis of Coronavirus, 1984. 23.
Yashikuza H. et.al. Virology, 1981, 113 :503.
Еще по теме ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ CORONAVIRIDAE:
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА REOVIRIDAE
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА Circoviridae
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА FLAVIVIRIDAE
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА TOGAVIRIDAE
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА CALICrVTRIDAE
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА BIRNAVIRIDAE
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА PARAMYXOVIRIDAE
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА PICORNAVnODAE
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ARTERIVIRIDAE
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА ADENOVIRIDAE
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА BUNY A VTRID АЕ
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОРТОМИКСОВИРУСОВ
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЕТРОВИРУСОВ
- Общая характеристика губок
- ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕМЕЙСТВА ARENAVIRIDAE