Полиомавирусы

Полиомавирусы
Микрофотография клетки, инфицированной полиомавирусом — крупная синяя клетка слева, ниже центра. Образец мочи
Научная классификация
Домен:  Вирусы[1] Семейство:  Polyomaviridae Род:  Полиомавирусы
Международное научное название
Polyomavirus
Дочерние таксоны
African green monkey polyomavirus Baboon polyomavirus 2 BK polyomavirus Bovine polyomavirus Budgerigar fledgling disease virus Hamster polyomavirus JC polyomavirus Merkel cell polyomavirus Murine pneumotropic virus Murine polyomavirus Rabbit kidney vacuolating virus Simian virus 12 Simian virus 40
Группа по Балтимору
I: дцДНК-вирусы
Систематика на Викивидах Поиск изображений на Викискладе

Полиомавирусы относят к единственному роду Polyomavirus семейства Polyomaviridae. В 1953 году Людвиком Гроссом был описан полиомавирус мыши.^[2] Позже были описаны многие полиомавирусы, инфицирующие птиц и млекопитающих. Полиомавирусы широко изучают как опухолеродные вирусы для человека и животных. Белок p53, супрессор опухолей, например, был выделен как клеточный белок, связанный с большим Т-антигеном вируса SV40.

Полиомавирусы являются ДНК-содержащими вирусами (геном представлен кольцевой двуцепочечной ДНК длиной порядка 5000 пар оснований), вирионы небольшие, диаметр порядка 40-50 нм, икосаэдрической формы, не покрыты липидной оболочкой. Вирусы обычно онкогенные, часто находятся в организме хозяина в латентном состоянии и не вызывают болезнь, но образуют опухоли в организмах других видов, либо в случае иммунного дефицита хозяина. Корень «полиома» в названии вируса говорит о том, что вирусы способны вызывать множественные опухоли.

Род Polyomavirus ранее относили к семейству Papovaviridae вместе с другим родом — Papillomavirus, который в настоящее время также относят к отдельному семейству Papillomaviridae. Название устаревшего семейства Papovaviridae происходило от трех аббревиатур — Pa от Papillomavirus, Po от Polyomavirus и Va от англ. vacuolating.

Классификация

Полиомавирусы классифицируют на три клады: ^[3] кладу SV40, кладу полиомавирусов птиц^[4] и кладу полиомавирусов мышей.

Полиомавирусы человека

Обнаружены шесть полиомавирусов, поражающих людей. Четыре из них в значительной степени похожи на вирус SV40 (вирус JC, вирус BK, вирус KI и вирус WU), поэтому заражение данными вирусами сложно отличить от инфекции SV40.^[5][6] Полиомавирус клеток Меркеля значительно отличается от других полиомавирусов человека и ближе к вирусам мышей. Шестой вирус имеет отдаленное сходство с пятым.

• Вирус JC поражает клетки дыхательной системы, почек или мозга
• Вирус BK приводит к мягким респираторным инфекциям, и поражает почки у пациентов со сниженной иммунной системой, например, после трансплантации органов. Оба эти вируса широко распространены в популяции, порядка 80 % взрослых жителей США имеют антитела к этим вирусам.
• Два относительно недавно открытых полиомавируса KI (Karolinska Institute)^[7] и WU (Washington University)^[8] близко родственны друг к другу и выделены из секретов дыхательных путей.

• В 2008 году описан полиомавирус клеток Меркеля, вызывающий рак кожи Меркеля.^[9][10][11]

• В августе 2010 описан полиомавирус, вызывающий триходисплазию (англ. trichodysplasia spinulosa-associated polyomavirus).

Большой и малый Т-антигены

Большой Т-антиген играет важную роль в регуляции жизненного цикла вируса, связываясь с вирусной ДНК, и усиливая ее репликацию. Для репликации полиомавирусам требуются ферменты метаболизма нуклеиновых кислот клетки, поэтому репликация геномной вирусной ДНК возможна только в S-фазу клеточного цикла. Большой Т-антиген связывается с белками контроля клеточного цикла и стимулирует начало репликации ДНК.^[12] Это достигается за счет ингибирования гена супрессора опухоли p53 и генов семейства ретинобластомы. При этом клеточные деления стимулируются за счет связывания с клеточной ДНК, геликазой, ДНК-полимеразой α и факторов преинициации транскрипции.^[13] Такие изменения клеточного цикла приводят к онкогенной трансформации.

Малый Т-антиген также активирует некоторые клеточные пути, стимулирующие пролиферацию клеток, например, путь митоген-активируемой протеинкиназы (англ. MAPK), и стресс-активируемой протеинкиназы (англ. SAPK).^[14][15]

Примечания

1. ↑ Таксономия вирусов на сайте Международного комитета по таксономии вирусов (ICTV).
2. ↑ GROSS L (June 1953). «A filterable agent, recovered from Ak leukemic extracts, causing salivary gland carcinomas in C3H mice». Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine. Society for Experimental Biology and Medicine 83 (2): 414–21. PMID 13064287.
3. ↑ Pérez-Losada M, Christensen RG, McClellan DA, et al. (June 2006). «Comparing phylogenetic codivergence between polyomaviruses and their hosts». Journal of Virology 80 (12): 5663–9. DOI:10.1128/JVI.00056-06. PMID 16731904.
4. ↑ Avian Polyoma Virus
5. ↑ Poulin DL, DeCaprio JA (September 2006). «Is there a role for SV40 in human cancer?». Journal of Clinical Oncology 24 (26): 4356–65. DOI:10.1200/JCO.2005.03.7101. PMID 16963733.
6. ↑ zur Hausen H (December 2003). «SV40 in human cancers--an endless tale?». International Journal of Cancer 107 (5): 687. DOI:10.1002/ijc.11517. PMID 14566815.
7. ↑ Allander T, Andreasson K, Gupta S, et al. (April 2007). «Identification of a third human polyomavirus». Journal of Virology 81 (8): 4130–6. DOI:10.1128/JVI.00028-07. PMID 17287263.
8. ↑ Gaynor AM, Nissen MD, Whiley DM, et al. (May 2007). «Identification of a novel polyomavirus from patients with acute respiratory tract infections». PLoS Pathogens 3 (5): e64. DOI:10.1371/journal.ppat.0030064. PMID 17480120.
9. ↑ L Altman. Virus Is Linked to a Powerful Skin Cancer, New York Times (18 января 2008). Проверено 18 января 2008.
10. ↑ Feng H, Shuda M, Chang Y, Moore PS (February 2008). «Clonal integration of a polyomavirus in human Merkel cell carcinoma». Science 319 (5866): 1096–100. DOI:10.1126/science.1152586. PMID 18202256.
11. ↑ Shuda M, Arora R, Kwun HJ, et al. (September 2009). «Human Merkel cell polyomavirus infection I. MCV T antigen expression in Merkel cell carcinoma, lymphoid tissues and lymphoid tumors». International Journal of Cancer 125 (6): 1243–9. DOI:10.1002/ijc.24510. PMID 19499546.
12. ↑ White MK, Gordon J, Reiss K, et al. (December 2005). «Human polyomaviruses and brain tumors». Brain Research. Brain Research Reviews 50 (1): 69–85. DOI:10.1016/j.brainresrev.2005.04.007. PMID 15982744.
13. ↑ Kelley WL, Georgopoulos C (April 1997). «The T/t common exon of simian virus 40, JC, and BK polyomavirus T antigens can functionally replace the J-domain of the Escherichia coli DnaJ molecular chaperone». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 94 (8): 3679–84. DOI:10.1073/pnas.94.8.3679. PMID 9108037.
14. ↑ Sontag E, Fedorov S, Kamibayashi C, Robbins D, Cobb M, Mumby M (December 1993). «The interaction of SV40 small tumor antigen with protein phosphatase 2A stimulates the map kinase pathway and induces cell proliferation». Cell 75 (5): 887–97. DOI:10.1016/0092-8674(93)90533-V. PMID 8252625.
15. ↑ Watanabe G, Howe A, Lee RJ, et al. (November 1996). «Induction of cyclin D1 by simian virus 40 small tumor antigen». Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 93 (23): 12861–6. DOI:10.1073/pnas.93.23.12861. PMID 8917510.