Войти
| Коронавирус, связанный с тяжелым острым респираторным синдромом | |
|---|---|
 | |
| Просвечивающая электронная микрофотография связанных с SARS коронавирусов, возникающих из клеток-хозяев, культивированных в лаборатории | |
Классификация вирусов  | |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Область: | Рибовирия |
| Королевство: | Orthornavirae |
| Тип: | Pisuviricota |
| Класс: | Pisoniviricetes |
| Порядок: | Nidovirales |
| Семейство: | Coronaviridae |
| Род: | Бетакоронавирус |
| Подрод: | Сарбековирус |
| Виды: | Коронавирус, связанный с тяжелым острым респираторным синдромом |
| Штаммы | |
| |
| Синонимы | |
| |
Тяжелый острый респираторный синдром– родственный коронавирус ( SARSr-CoV или SARS-CoV ) - это вид коронавируса, который поражает людей, летучих мышей и некоторых прочие млекопитающие. Это оболочечный вирус с одноцепочечной РНК с положительным смыслом, который проникает в его клетку-хозяина путем связывания с рецептором ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2). Он является представителем рода Betacoronavirus и подрода Sarbecovirus.
Два штамма вируса вызвали вспышки тяжелых респираторных заболеваний. заболевания у людей: коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV или SARS-CoV-1), вызвавший вспышку в 2002–2004 гг. тяжелых острых респираторных заболеваний. синдром (SARS) и коронавирус 2 тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV-2), который вызывает текущую пандемию коронавирусной болезни 2019 (COVID-19). Существуют сотни других штаммов SARS-CoV, каждый из которых, как известно, заражает только виды, не относящиеся к человеку: летучие мыши являются основным резервуаром многих штаммов коронавирусов, связанных с SARS, и было идентифицировано несколько штаммов. в пальмовых циветтах, которые, вероятно, были предками SARS-CoV.
Связанный с SARS коронавирус был одним из нескольких вирусов, идентифицированных Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) в 2016 году в качестве вероятной причины будущей эпидемии в новом плане, разработанном после эпидемии Эболы для неотложных исследований и разработок до и во время эпидемии в направлении диагностических тестов, вакцины и лекарства. Прогноз сбылся с пандемией COVID-19.
Коронавирус, связанный с SARS, относится к роду Betacoronavirus (группа 2) и подроду Sarbecovirus (подгруппа B). Сарбековирусы, в отличие от эмбековирусов или альфакоронавирусов, имеют только один () вместо двух в открытой рамке считывания ORF1. Было установлено, что SARSr-CoV был ранним отделением от бета-коронавирусов на основе набора консервативных доменов, которые он разделяет с группой.
Летучие мыши служат основным резервуаром хозяев для коронавирусов, связанных с SARS, таких как SARS-CoV-1 и SARS-CoV-2. Вирус коэволюционировал в резервуаре летучей мыши-хозяина в течение длительного периода времени. Только недавно штаммы коронавируса, связанного с SARS, эволюционировали и заставили межвидовой переход от летучих мышей к человеку, как в случае штаммов SARS-CoV и SARS- CoV-2. Оба эти штамма произошли от одного предка, но заставили кроссы перейти к людям отдельно. SARS-CoV-2 не является прямым потомком SARS-CoV.
Геном организация и вирусные белки SARS-CoV Связанный с SARS коронавирус представляет собой оболочечный одноцепочечный вирус с одноцепочечной РНК. Его геном составляет около 30 kb, что является одним из крупнейших среди РНК-вирусов. Вирус имеет 14 открытых рамок считывания, которые в некоторых случаях перекрываются. Геном имеет обычный 5'-метилированный кэп и 3'-полиаденилированный хвост. 265 нуклеотидов в 5'UTR и 342 нуклеотида в 3'UTR.
5'-метилированный кэп и 3'-полиаденилированный хвост позволяют геном положительно-смысловой РНК должен быть непосредственно транслирован рибосомой клетки-хозяина на вирусной записи. SARSr-CoV похож на другие коронавирусы в том, что его геномная экспрессия начинается с трансляции рибосомами клетки-хозяина его начальных двух больших перекрывающихся открытых рамок считывания (ORF), 1a и 1b, обе из которых продуцируют полипротеины.
| Функция белков генома SARS-CoV. (от orf1a до orf9b) | |
|---|---|
| Белок | Функция |
| orf1ab. P0C6X7 | Репликаза / полипротеин транскриптазы (pp1ab). ( неструктурные белки) |
| orf2. P59594 | Spike (S) белок, связывание вируса и вход. (структурный белок) |
| . P59632 | Взаимодействует со структурными белками S, E, M ;. Ионный канал активность;. Повышает активность цитокинов и хемокинов, таких как IL-8 и RANTES ;. Активизирует NF-κB и JNK ;. Вызывает апоптоз и остановку клеточного цикла через каспазу 8 и -9,. и Bax, p53 и p38 MAP киназа |
| orf3b. P59633 | активирует цитокины и хемокины с помощью RUNX1b ;. Подавляет производство IFN типа I и передачу сигналов;. Вызывает апоптоз и остановку клеточного цикла ; |
| orf4. P59637 | Белок оболочки (E), сборку вируса и почкование. (структурный белок) |
| orf5. P59596 | Мембранный (M) белок, сборка вируса и почкование. (структурный белок) |
| orf6. P59634 | Усиливает синтез клеточной ДНК;. Ингибирует продукцию IFN типа I и передачу сигналов |
| orf7a. P59635 | Ингибирует синтез клеточного белка;. Вызывает воспалительную реакцию с помощью NF-kappaB и промотора IL-8 ;. Активировать хемокины, такие как IL-8 и RANTES;. Активизирует JNK, p38 MAP-киназу;. Вызывает апоптоз и остановку клеточного цикла |
| orf7b. Q7TFA1 | Неизвестно |
| orf8a. Q7TFA0 | Индуцирует апоптоз через митохондриальный путь |
| orf8b. Q80H93 | Усиливает синтез клеточной ДНК, также известной как X5. |
| orf9a. P59595 | Белок нуклеокапсида (N), упаковка вирусной РНК. (структурный белок) |
| orf9b. P59636 | Вызывает апоптоз |
| orf10. Q7TLC7 | SARS-специфический «белок 14» |
Функции некоторых вирусных белков известны. ORF 1a и 1b кодируют полипротеин репликазы / транскриптазы, а более поздние ORF 2, 4, 5 и 9a кодируют, соответственно, четыре основных структурных белка: шип, оболочка, мембрана и нуклеокапсид. Более поздние ORF также кодируют восемь уникальных белков (от orf3a до orf9b), известных как вспомогательные белки, многие из которых не имеют известных гомологов. Различные функции дополнительных белков изучены недостаточно.
Иллюстрация SARSr-CoV вирион Морфология коронавируса, связанного с SARS, характерна для семейства коронавирусов как все. Вирусы представляют собой большие плеоморфные сферические частицы с выпуклыми выступами на поверхности, которые на электронных микрофотографиях образуют корону вокруг частиц. Размер вирусных частиц находится в диапазоне 80–90 нм. Оболочка вируса на электронных микрофотографиях выглядит как отдельная пара электронно-плотных оболочек.
вирусная оболочка состоит из липидного бислоя, где мембрана (M) белки оболочки (E) и spike (S) закреплены. Белки-шипы обеспечивают вирусу выпуклые выступы на поверхности. Взаимодействие белка-шипа с его комплементом рецептором клетки-хозяина является центральным в определении тканевого тропизма, инфекционности и видового диапазона вируса..
Внутри оболочки находится нуклеокапсид, который образован из нескольких копий белка нуклеокапсида (N), которые связаны с одноцепочечным (~ 30 kb ) РНК-геном в конформации типа непрерывной бусин на нитке. Липидная двухслойная оболочка, мембранные белки и нуклеокапсид защищают вирус, когда он находится вне хозяина.
Коронавирус, связанный с SARS, следует стратегии репликации, типичной для всех коронавирусов.
Коронавирус репликация цикл Присоединение коронавируса, связанного с SARS, к клетке-хозяину опосредуется белком-спайком и его рецептором. Домен связывания рецептора шипового белка (RBD) распознает и присоединяется к рецептору ангиотензин-превращающего фермента 2 (ACE2). После прикрепления вирус может проникнуть в клетку-хозяина двумя разными путями. Путь, по которому идет вирус, зависит от протеазы, доступной для расщепления и активации прикрепленного к рецептору шипового белка.
Первый путь, по которому коронавирус SARS может проникнуть в клетку-хозяина, - это эндоцитоз и захват вируса в эндосоме. Затем прикрепленный к рецептору спайковый белок активируется pH-зависимой цистеиновой протеазой катепсином L хозяина. Активация прикрепленного к рецептору белка шипа вызывает конформационное изменение и последующее слияние вирусной оболочки с эндосомной стенкой.
. В качестве альтернативы вирус может проникать в клетку-хозяина непосредственно через протеолитическое расщепление прикрепленного к рецептору шипового белка с помощью TMPRSS2 или TMPRSS11D сериновых протеаз хозяина на поверхности клетки. В коронавирусе SARS активация С-концевой части белка-шипа запускает слияние вирусной оболочки с мембраной клетки-хозяина, вызывая конформационные изменения, которые до конца не изучены.
| Функция коронавируса. неструктурные белки (nsps) | |
|---|---|
| Белок | Функция |
| nsp1 | Способствует деградации мРНК мРНК хозяина, блокирует хост перевод ;. блокирует врожденный иммунный ответ |
| nsp2 | Связывается с белками prohibitin ;. неизвестная функция |
| nsp3 | Multidoman трансмембранный белок ; взаимодействует с N-белком ; способствует экспрессии цитокина ; домен PLPro расщепляет полипротеин pp1ab и блокирует врожденный иммунный ответ хозяина; другие домены неизвестны функции |
| nsp4 | трансмембранный каркасный белок ;. обеспечивает правильную структуру двойных мембранных везикул (DMVs) |
| nsp5 | 3CLPro расщепляет полипротеин pp1ab |
| nsp6 | трансмембранный каркасный белок;. неизвестная функция |
| nsp7 | Образует гексадекамерный комплекс с nsp8; зажим процессивности для RdRp (nsp12) |
| nsp8 | Образует гексадекамерный комплекс с nsp7; зажим процессивности для RdRp (nsp12); действует как примаза |
| nsp9 | РНК-связывающий белок (RBP) |
| nsp10 | nsp16 и nsp14 кофактор ; образует гетеродимер с обоими; стимулирует активность 2-O-MT (nsp16) и ExoN (nsp14) |
| nsp11 | Неизвестная функция |
| nsp12 | РНК-зависимая РНК полимераза (RdRp) |
| nsp13 | РНК-геликаза, 5'-трифосфатаза |
| nsp14 | N7-метилтрансфераза, 3'-5'-экзорибонуклеаза (ExoN); МТаза N7 добавляет 5'-кэп, ExoN проверяет геном |
| nsp15 | эндорибонуклеаза (NendoU) |
| nsp16 | 2'-O-метилтрансфераза ( 2-О-МТ); защищает вирусную РНК от MDA5 |
. После слияния нуклеокапсид переходит в цитоплазму, где высвобождается вирусный геном. Геном действует как информационная РНК, а рибосома клетки транслирует две трети генома, что соответствует открытой рамке считывания ORF1a и ORF1b, в два больших перекрывающихся полипротеина, pp1a и pp1ab.
Более крупный полипротеин pp1ab является результатом -1 рибосомного сдвига рамки, вызванного скользкой последовательностью (UUUAAAC) и нижележащим псевдоузлом РНК в конце открытой рамки считывания ORF1a. Рибосомный сдвиг рамки позволяет осуществлять непрерывную трансляцию ORF1a, за которой следует ORF1b.
Полипротеины содержат свои собственные протеазы, PLpro и 3CLpro, которые расщеплять полипротеины на разных конкретных участках. Расщепление полипротеина pp1ab дает 16 неструктурных белков (от nsp1 до nsp16). Белки продукта включают различные белки репликации, такие как РНК-зависимая РНК-полимераза (RdRp), РНК-геликаза и экзорибонуклеаза (ExoN).
Две протеазы SARS-CoV-2 (PLpro и 3CLpro) также влияют на реакцию иммунной системы на вирусную инфекцию, расщепляя три белка иммунной системы. PLpro расщепляет IRF3, а 3CLpro расщепляет как NLRP12, так и. «Прямое расщепление IRF3 с помощью NSP3 могло бы объяснить притупленный ответ IFN типа I, наблюдаемый во время инфекций SARS-CoV-2, в то время как NSP5-опосредованное расщепление NLRP12 и TAB1 указывает на молекулярный механизм усиленного производства IL-6 и воспалительного ответа, наблюдаемого при COVID. -19 пациентов. "
Модель комплекса репликаза -транскриптаза коронавируса. RdRp для репликации (красный), ExoN для корректуры (темно-синий), кофактор ExoN (желтый), RBP, чтобы избежать вторичной структуры (светло-голубой), скользящий зажим РНК для процессивности и домен примазы для примирование (зеленый / оранжевый) и геликаза для раскручивания РНК (ниже по течению). Ряд белков неструктурной репликации сливаются с образованием мультибелка комплекс репликаза-транскриптаза (RTC). Основным белком репликаза-транскриптаза является РНК-зависимая РНК-полимераза (RdRp). Он непосредственно участвует в репликации и транскрипции РНК из цепи РНК. Другие неструктурные белки в комплексе участвуют в процессе репликации и транскрипции.
Белок nsp14 представляет собой 3'-5 'экзорибонуклеазу, которая обеспечивает дополнительную точность процесса репликации. Экзорибонуклеаза обеспечивает функцию корректирующего считывания комплекса, который отсутствует в РНК-зависимой РНК-полимеразе. Точно так же белки nsp7 и nsp8 образуют гексадекамерный скользящий зажим как часть комплекса, который значительно увеличивает процессивность РНК-зависимой РНК-полимеразы. Коронавирусы требуют повышенной точности и процессивности во время синтеза РНК из-за относительно большого размера генома по сравнению с другими РНК-вирусами.
Одной из основных функций комплекса репликаза-транскриптаза является транскрипция вирусного генома. RdRp непосредственно опосредует синтез молекул субгеномной РНК с отрицательным смыслом из геномной РНК с положительным смыслом. За этим следует транскрипция этих молекул субгеномной РНК с отрицательным смыслом в соответствующие им мРНК с положительным смыслом.
. Другой важной функцией комплекса репликаза-транскриптаза является репликация вирусного генома. RdRp непосредственно опосредует синтез геномной РНК с отрицательным смыслом из геномной РНК с положительным смыслом. За этим следует репликация геномной РНК с положительным смыслом из геномной РНК с отрицательным смыслом.
Реплицированная геномная РНК с положительным смыслом становится геномом потомства вирусов. Различные мРНК меньшего размера представляют собой транскрипты последней трети вирусного генома, следующие за рамками считывания ORF1a и ORF1b. Эти мРНК транслируются в четыре структурных белка (S, E, M и N), которые станут частью дочерних вирусных частиц, а также в восемь других вспомогательных белков (от orf3 до orf9b), которые помогают вирусу.
Когда два генома SARS-CoV присутствуют в клетке-хозяине, они могут взаимодействовать друг с другом с образованием рекомбинантных геномов, которые могут передаваться потомству вирусов. Рекомбинация, вероятно, происходит во время репликации генома, когда РНК-полимераза переключается с одной матрицы на другую (рекомбинация с выбором копии). Человеческий SARS-CoV, по-видимому, имел сложную историю рекомбинации между предковыми коронавирусами, которые содержались в нескольких разных группах животных.
РНК трансляция происходит внутри эндоплазматического ретикулума. Вирусные структурные белки S, E и M перемещаются по секреторному пути в промежуточный компартмент Гольджи. Там белки М направляют большинство белок-белковых взаимодействий, необходимых для сборки вирусов после его связывания с нуклеокапсидом.
Вирусы-потомки высвобождаются из клетки-хозяина посредством экзоцитоза через секреторные везикулы. 101>
Портал о коронавирусной болезни 2019  | На Викискладе есть материалы, связанные с Коронавирусом, связанным с тяжелым острым респираторным синдромом. |
 | Викивиды содержат информацию, относящуюся к Тяжелый острый Коронавирус, связанный с респираторным синдромом |
