Биология
<<  Основы генетической инженерии Министерство образования и науки Российской Федерации Бирский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный университет» факультет биологии и химии кафедра  >>
Молекулярная биология и генетика вируса Кори С. Маркушин
Молекулярная биология и генетика вируса Кори С. Маркушин
1. ВВЕДЕНИЕ Вирус кори человека является членом рода Morbillivirus
1. ВВЕДЕНИЕ Вирус кори человека является членом рода Morbillivirus
Геном вируса кори представляет несегментированную одноцепочечную РНК
Геном вируса кори представляет несегментированную одноцепочечную РНК
Аккумуляция лидерной РНК в ядре инфицированных клеток поддерживает
Аккумуляция лидерной РНК в ядре инфицированных клеток поддерживает
Cообщается, что клеточные белки взаимодействуют с геномной 3-
Cообщается, что клеточные белки взаимодействуют с геномной 3-
Во время репликации вируса кори, РНК- полимеразный комплекс стартует с
Во время репликации вируса кори, РНК- полимеразный комплекс стартует с
РНК вируса кори неинфекционна
РНК вируса кори неинфекционна
Белок Р присутствует в вирионах в незначительном количестве и весьма
Белок Р присутствует в вирионах в незначительном количестве и весьма
Была исследована, в частности, способность V- белка регулировать
Была исследована, в частности, способность V- белка регулировать
Для изучения функций неструктурных белков С и V были исследованы
Для изучения функций неструктурных белков С и V были исследованы
Cходные результаты были получены другой группой исследователей на
Cходные результаты были получены другой группой исследователей на
Белковые компоненты оболочки вириона включают М-белок и Н и F-
Белковые компоненты оболочки вириона включают М-белок и Н и F-
Н-белок штамма Edmonston имеет несколько потенциальных мест
Н-белок штамма Edmonston имеет несколько потенциальных мест
Белок слияния ( F-белок) является трансмембранным белком 1 типа
Белок слияния ( F-белок) является трансмембранным белком 1 типа
М-белок вируса кори содержит 335 аминокислотных остатков ( Bellini et
М-белок вируса кори содержит 335 аминокислотных остатков ( Bellini et
Ген, кодирующий L-белок, имеет одну рамку считывания, которая
Ген, кодирующий L-белок, имеет одну рамку считывания, которая
3. МОРФОЛОГИЯ ВИРИОНОВ ВИРУСА КОРИ Вирионы вируса кори в подавляющем
3. МОРФОЛОГИЯ ВИРИОНОВ ВИРУСА КОРИ Вирионы вируса кори в подавляющем
Молекулярная структура Н- белка вируса кори сходна с молекулярной
Молекулярная структура Н- белка вируса кори сходна с молекулярной
4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУСА КОРИ С КЛЕТОЧНЫМИ РЕЦЕПТОРАМИ Первичное
4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУСА КОРИ С КЛЕТОЧНЫМИ РЕЦЕПТОРАМИ Первичное
В настоящее время структура и регуляторная активность СD46 хорошо
В настоящее время структура и регуляторная активность СD46 хорошо
Известно , что область взаимодействия H-белка вируса кори с СD46
Известно , что область взаимодействия H-белка вируса кори с СD46
Было проведено картирование участков взаимодействия Н-белка вируса
Было проведено картирование участков взаимодействия Н-белка вируса
Дальнейшие исследования показали , что эритроциты и лимфоциты обезьян
Дальнейшие исследования показали , что эритроциты и лимфоциты обезьян
Известно, что многие вирусы могут использовать для прикрепления к
Известно, что многие вирусы могут использовать для прикрепления к
Вполне вероятно, что несколько клеточных белков могут играть роль
Вполне вероятно, что несколько клеточных белков могут играть роль
Было проведено детальное изучение взаимодействия CD46 и моэзина на
Было проведено детальное изучение взаимодействия CD46 и моэзина на
В соответствии со второй моделью, когда CD46 и моэзин осуществляют
В соответствии со второй моделью, когда CD46 и моэзин осуществляют
Интересные данные о судьбе вирусспецифического рецептора в клетках,
Интересные данные о судьбе вирусспецифического рецептора в клетках,
Кинетика интернализации gp57/67 обратно пропорциональна экспрессии
Кинетика интернализации gp57/67 обратно пропорциональна экспрессии

Презентация: «Молекулярная биология и генетика вируса Кори». Автор: Шубников. Файл: «Молекулярная биология и генетика вируса Кори.ppt». Размер zip-архива: 70 КБ.

Молекулярная биология и генетика вируса Кори

содержание презентации «Молекулярная биология и генетика вируса Кори.ppt»
СлайдТекст
1 Молекулярная биология и генетика вируса Кори С. Маркушин

Молекулярная биология и генетика вируса Кори С. Маркушин

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ И ГЕНЕТИКА ВИРУСА КОРИ С. Маркушин

2 1. ВВЕДЕНИЕ Вирус кори человека является членом рода Morbillivirus

1. ВВЕДЕНИЕ Вирус кори человека является членом рода Morbillivirus

семейства Para-myxoviridae. В род Morbillivirus входят помимо вируса кори также вирус чумы плотоядных, вирус чумы крупного и мелкого рогатого скота , вирус чумы грызунов, вирус чумы тюленей , вирус чумы китовых ( морских свиней и тюленей), морбилливирус белых и полосатых дельфинов, морбилливирус лошадей. Корь является антропонозом.

3 Геном вируса кори представляет несегментированную одноцепочечную РНК

Геном вируса кори представляет несегментированную одноцепочечную РНК

отрицательной полярности длиной около 16000 нуклеотидов и молекулярной массой около 4,5x 10 kDa (Lund et al.,1984; Baczko et al.,1983). В настоящее время геном многих диких и вакцинных штаммов вируса кори отсеквенирован и первичная структура генома этого вируса нам хорошо известна.

4 Аккумуляция лидерной РНК в ядре инфицированных клеток поддерживает

Аккумуляция лидерной РНК в ядре инфицированных клеток поддерживает

гипотезу о том, что эта РНК играет роль в down- регуляции транскрипции клетки -хозяина и может быть ответственна за супрессию синтеза иммуноглобулинов в В-клетках, инфицированных вирусом кори. Предполагается, что такие изменения в инфицированных клетках могут приводить к коревой персистентной инфекции. У большинства моноцистронных N и бицистронных N-P РНК отсутствуют лидерные последовательности.

5 Cообщается, что клеточные белки взаимодействуют с геномной 3-

Cообщается, что клеточные белки взаимодействуют с геномной 3-

некодирующей областью и с лидерной последовательностью положительной полярности вируса кори. В клетках Vero белки клетки-хозяина связываются специфически с отдельными доменами этих двух последовательностей ( Leopardi et al., 1993).

6 Во время репликации вируса кори, РНК- полимеразный комплекс стартует с

Во время репликации вируса кори, РНК- полимеразный комплекс стартует с

геномной 3- некодирующей области и транскрибирует последовательно моноцистронные m РНК или, игнорируя стоп-сигналы, расположенные между отдельными генами, синтезирует полноразмерные копии вирусного генома.

7 РНК вируса кори неинфекционна

РНК вируса кори неинфекционна

Синтезированная геномная РНК контактирует с N –белком, формируя спиральную нуклеокапсидную структуру, типичную для парамиксовирусов, включающую в себя также белки L и P . N- белок накапливается в инфицированных клетках в избыточном количестве, поскольку область генома , кодирующая этот белок, расположена ближе всего к промотору. Молекулярная масса N-белка достигает 60 кДа.

8 Белок Р присутствует в вирионах в незначительном количестве и весьма

Белок Р присутствует в вирионах в незначительном количестве и весьма

чувствителен к действию протеолитических энзимов. В процессе образования вирионов Р- белок связывается с N-белком и геномной РНК, причем в процессе связывания с РНК большую роль играет участок Р-белка, включающий с 204 -го по 321-ый аминокислотный остаток .

9 Была исследована, в частности, способность V- белка регулировать

Была исследована, в частности, способность V- белка регулировать

экспрессию минирепликона, взаимодействовать с N- белком и связываться с РНК вируса кори ( Parks et al, 2000). Cистема изучения включала минирепликон, содержащий ген-репортер, кодирующий хлорамфениколацетил-трансферазу с промотором фага Т7, в сочетании с плазмидами, кодирующими отдельно N, P, L- белки вируса кори. Активность системы резко ингибировалась котрансфекцией вектора, несущего V- белок.

10 Для изучения функций неструктурных белков С и V были исследованы

Для изучения функций неструктурных белков С и V были исследованы

варианты вируса кори с делециями этих белков ( С- и V- варианты) (Patterson et al., 2000), полученные с помощью генетических методов, разработанных в лаборатории д-ра Биллетера (Radecke et al., 1995). По сравнению с родительским штаммом Edmonston , оба делеционных варианта демонстрировали нормальное размножение и наличие цитопатического эффекта в клетках Vero, и показывали сходную кинетику размножения в клетках человеческой нейробластомы SK- N-MC и первичной культуры мышиных нейронов, экспрессирующих рецептор CD46.

11 Cходные результаты были получены другой группой исследователей на

Cходные результаты были получены другой группой исследователей на

модели имплантатов тимуса человека, вживленных в тело генетически измененных мышей, и инфицированных мутантами вируса кори, имеющими нарушения синтеза V и С – белков. Полученные результаты свидетельствуют о том, что белки С и V необходимы для эффективной репликации вируса in vivo (Valsamakis et al., 1998).

12 Белковые компоненты оболочки вириона включают М-белок и Н и F-

Белковые компоненты оболочки вириона включают М-белок и Н и F-

гликопротеины. Гемагглютинин ( H-белок ) ответственен за ассоциацию вирусной частицы с рецепторами клеточной поверхности. Он является гемагглютинирующим белком, трансмембранным гликопротеином II типа и на поверхности инфицированных клеток и вирионов представлен в виде гомодимера, имеющего дисульфидные связи ( Alkhatib and Briedis, 1986; Hardwick and Bussell, 1978).

13 Н-белок штамма Edmonston имеет несколько потенциальных мест

Н-белок штамма Edmonston имеет несколько потенциальных мест

гликозилирования. Постоянный характер гликозилирования наблюдается в позициях 168, 187, 200 и 238. (Сattaneo and Rose,1993; Hu and Norby, 1995). Дополнительный сайт гликозилирования выявлен у недавно выделенных диких штаммов вируса кори в позиции 416 ( Rota et al.,1992; Lingyun and Yipeng, 1998). Цистеиновые остатки в позициях 287, 300, 381, 394, 494 , 579 и 583 участвуют в образовании внутримолекулярных и межмолекулярных дисульфидных связей ( Hu and Norrby, 1995).

14 Белок слияния ( F-белок) является трансмембранным белком 1 типа

Белок слияния ( F-белок) является трансмембранным белком 1 типа

Он обладает высокой консервативностью ( Buckland et al.,1987). Исходно он синтезируется как функционально неактивный полипротеин с молекулярной массой около 60 кДа. Обнаружено, что m РНК , кодирующая полипротеин F0, имеет 5- концевую нетранслируемую область длиной 460- 585 нуклеотидов. Нетранслируемая область имеет сложную вторичную структуру, поскольку она содержит много G и С – нуклеотидов ( Richardson et al., 1986; Evans et al., 1990 ).

15 М-белок вируса кори содержит 335 аминокислотных остатков ( Bellini et

М-белок вируса кори содержит 335 аминокислотных остатков ( Bellini et

al., 1986) и имеет положительный заряд при физиологических значениях рН. Обнаружено взаимодействие этого белка с цитоплазматическими доменами гликопротеинов вируса кори. Полипептидная цепь М-белка содержит 3 гидрофобные области. Предполагается по меньшей мере два функциональных домена у молекулы М-белка.

16 Ген, кодирующий L-белок, имеет одну рамку считывания, которая

Ген, кодирующий L-белок, имеет одну рамку считывания, которая

позволяет считывать полипептид с молекулярной массой около 247 кДа. Наличие аминокислотных остатков Met-Asp на NH-конце L-белка позволяет предполагать повышенную нестабильность этого белка в цитоплазме инфицированных клеток, однако L- белок характеризуется нормальной стабильностью.

17 3. МОРФОЛОГИЯ ВИРИОНОВ ВИРУСА КОРИ Вирионы вируса кори в подавляющем

3. МОРФОЛОГИЯ ВИРИОНОВ ВИРУСА КОРИ Вирионы вируса кори в подавляющем

большинстве представляют собой плеоморфные, сферические, покрытые липидной оболочкой частицы, имеющие в диаметре 110-260 nm . Липидная оболочка обволакивает спиралевидную нуклеокапсидную структуру, состоящую из РНК и белка.

18 Молекулярная структура Н- белка вируса кори сходна с молекулярной

Молекулярная структура Н- белка вируса кори сходна с молекулярной

структурой нейраминидазы, однако не обладает нейраминидазной активностью (Langedijk et al.,1997). Многие аспекты морфогенеза Н-белка вируса кори остаются недостаточно изученными. Нуклеокапсид вируса кори представляет собой спиралевидную структуру с диаметром 17-18 nm , центральным отверстием размером 5nm, и винтовым шагом , также равным 5 nm.

19 4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУСА КОРИ С КЛЕТОЧНЫМИ РЕЦЕПТОРАМИ Первичное

4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВИРУСА КОРИ С КЛЕТОЧНЫМИ РЕЦЕПТОРАМИ Первичное

взаимодействие вируса кори с организмом хозяина встречается в процессе аэрозольной передачи и начальной инфекции слизистой оболочки рта и респираторного тракта (Norrby and Oxman, 1990). Далее вирус распространяется по всему организму , используя лимфоидную систему (Griffin and Bellini, 1996).

20 В настоящее время структура и регуляторная активность СD46 хорошо

В настоящее время структура и регуляторная активность СD46 хорошо

охарактеризованы . Экстрацеллюлярный домен CD46, начиная с NH2- конца, состоит из 4-х консервативных модулей - так называемых коротких “согласованных повторов” ( SCRs) , которые были найдены у всех членов семейства регуляторов активации комплемента (Liscewski et al., 1991). Каждый SCR -модуль состоит из 60 аминокислотных остатков в длину и содержит 4 консервативных цистеина,которые образуют дисульфидные связи, при этом первый и третий цистеин образуют связь C1-C3, а второй и четвертый- вторую связь С2-С4 (Barlow et al.,1991).

21 Известно , что область взаимодействия H-белка вируса кори с СD46

Известно , что область взаимодействия H-белка вируса кори с СD46

расположена в пределах 451-505 аминокислотных остатков ( Hummel and Bellini, 1995), при этом особое значение имеют аминокислотные остатки 451 и 481 ( Lecouturier et al ., 1996). Обнаружено, что один димер Н-белка взаимодействует с одним мономером CD46 ( Devaux et al., 1996).

22 Было проведено картирование участков взаимодействия Н-белка вируса

Было проведено картирование участков взаимодействия Н-белка вируса

кори с SCR1 и SCR2, используя ингибирование взаимодействия вируса с рецептором CD46 c помощью набора синтетических пептидов и направленного мутагенеза. При использовании серии перекрывающихся пептидов, соответствующих определенному участку SCR1 и SCR2 было обнаружено 2 рецепторных домена, которые взаимодействовали с вирусом кори . Один домен был найден внутри SCR1 (внутри SCR2 (аминокислотные остатки 85-104) ( Manchester et al., 1997).

23 Дальнейшие исследования показали , что эритроциты и лимфоциты обезьян

Дальнейшие исследования показали , что эритроциты и лимфоциты обезьян

“нового света” не содержат SCR1 - модуля в составе CD46 ( Hsu et al.,1997) и , следовательно, не вступают во взаимодействие с Н- белком вируса кори. Детальное изучение гемагглютинации эритроцитов различных обезьян “старого света” вирусом кори показало различную степень эффективности гемагглютинации. Исследования в этом направлении свидетельствуют о том, что сниженная способность к гемагглютинации вирусом кори эритроцитов отдельных видов бабуинов объясняется мутацией в позиции 103 SCR-1 модуля СD46.

24 Известно, что многие вирусы могут использовать для прикрепления к

Известно, что многие вирусы могут использовать для прикрепления к

клеткам альтернативные рецепторы. Вирус кори не является в этом отношении исключением. Обнаружено, что белок CD46 не присутствует на поверхности некоторых клеточных линий, чувствительных к заражению вирусом кори. Было показано, что один из белков клеточной мембраны- моэзин преципитируется моноклональным антителом , которое специфически ингибирует коревую инфекцию в некоторых клетках ( Dunster et al., 1994).

25 Вполне вероятно, что несколько клеточных белков могут играть роль

Вполне вероятно, что несколько клеточных белков могут играть роль

рецепторов вируса кори. Предполагают, что первым этапом взаимодействия вируса кори с клеткой является связывание Н-белка вируса с первым клеточным рецептором . Затем F - белок вируса связывается со вторым клеточным рецептором, что приводит к слиянию вирусной и клеточной мембран.

26 Было проведено детальное изучение взаимодействия CD46 и моэзина на

Было проведено детальное изучение взаимодействия CD46 и моэзина на

поверхности клеток, инфицированных вирусом кори, с целью понять, являются ли CD46 и моэзин независимыми альтернативными рецепторами, или они осуществляют координированное взаимодействие с вирусом (Schneider-Schaulies et al., 1995). В первом случае воздействие моноклональных антител против каждого из двух рецепторов должно было незначительно ингибировать взаимодействие вируса с клеткой , поскольку исключение одного из рецепторов оставляло второй рецептор способным к связыванию с вирусом.

27 В соответствии со второй моделью, когда CD46 и моэзин осуществляют

В соответствии со второй моделью, когда CD46 и моэзин осуществляют

кооперативное взаимодействие, добавление единичного моноклонального антитела к предполагаемому комплексу должно было вызывать высокий процент ингибиции взаимодействия вируса с клеткой, а комбинированное действие моноклональных антител к каждому из рецепторов должно было вызывать аддитивный эффект при низкой концентрации антител. Как оказалось, полученные результаты подтвердили истинность второго предположения ( Schneider-Schaulies et al., 1995).

28 Интересные данные о судьбе вирусспецифического рецептора в клетках,

Интересные данные о судьбе вирусспецифического рецептора в клетках,

инфицированных вирусом кори были получены группой Naniche ( Naniche et al., 1993). Было показано, что вирусспецифический рецептор gp57/67 ( аналог CD46), распознаваемый моноклональным антителом MC120.6 исчезал с поверхности клетки-хозяина после инфекции вирусом кори.

29 Кинетика интернализации gp57/67 обратно пропорциональна экспрессии

Кинетика интернализации gp57/67 обратно пропорциональна экспрессии

Н-белка на поверхности клеток , инфицированных вирусом кори, что указывает на важную роль клеточных вирусспецифических рецепторов в образовании симпластов на поздней стадии литической инфекции или в процессе персистентной инфекции, где наблюдается сниженная экспрессия вирусспецифических рецепторов на клеточной повверхности.

«Молекулярная биология и генетика вируса Кори»
http://900igr.net/prezentacija/biologija/molekuljarnaja-biologija-i-genetika-virusa-kori-74030.html
cсылка на страницу
Урок

Биология

136 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по биологии > Биология > Молекулярная биология и генетика вируса Кори