כניסה נגיפית - Viral entry

שַׁפַעַת מחזור חיים של נגיף
Virus Replication.svg

כניסה נגיפית הוא השלב המוקדם ביותר של זיהום ב מחזור חיים ויראלי, כמו נגיף בא במגע עם המארח תָא ומכניס חומר ויראלי לתא. הצעדים העיקריים הכרוכים בכניסה נגיפית מוצגים להלן.[1] למרות השונות בין הנגיפים, ישנם כמה הכללות משותפות הנוגעות לכניסה נגיפית.

צמצום הקרבה הסלולרית

האופן שבו וירוס נכנס לתא שונה בהתאם לסוג הנגיף שהוא. נגיף עם קפסיד עירום נכנס לתא על ידי הצמדות לגורם ההתקשרות הנמצא על תא מארח, יצירת חור בקרום התא המארח והכנסת הגנום הנגיפי.

אם וירוס הוא וירוס אפוף הערך מורכב יותר. לנגיף אפוף הנגיף מתחבר לגורם התקשרות הממוקם על פני התא המארח ואז מתרחש אירוע היתוך. אירוע ההיתוך הוא כאשר קרום הנגיף וקרום התא המארח מתמזגים יחד ומאפשרים לנגיף להיכנס. זה עושה זאת על ידי הִתקַשְׁרוּת - או סְפִיחָה - אל תא רגיש; תא המחזיק קולטן שהנגיף יכול להיקשר אליו. ה קולטנים על מעטפה ויראלית להתחבר למעשה לקולטנים משלימים על קרום תא. התקשרות זו גורמת לשני הממברנות להישאר בסמיכות הדדית, ומעדיפה אינטראקציות נוספות בין חלבוני שטח. זהו גם הדרישה הראשונה שיש למלא לפני שתא יכול להידבק. שביעות רצון מהנדרש הזה הופכת את התא לרגיש. נגיפים המפגינים התנהגות זו כוללים וירוסים מעטפים רבים כגון HIV ו נגיף הרפס סימפלקס.

רעיון בסיסי זה משתרע על נגיפים שאינם מכילים מעטפה. דוגמאות נחקרות היטב הן הנגיפים המדביקים חיידקים, המכונים בקטריופאגים (או בפשטות פאגים ). לפאגים אופייניים יש זנבות ארוכים המשמשים לחיבור לקולטנים על פני השטח של החיידק.

סקירה כללית

לפני הכניסה, וירוס חייב להתחבר לתא מארח. התקשרות מושגת כאשר חלבונים ספציפיים על הנגיף קפסיד אוֹ מעטפה ויראלית נקשר לחלבונים ספציפיים הנקראים קוֹלֵט חלבונים על קרום תא של תא המטרה. כעת וירוס חייב להיכנס לתא, שמכוסה על ידי פוספוליפיד דו שכבתי, המחסום הטבעי של התא לעולם החיצון. התהליך בו פורץ מחסום זה תלוי בנגיף. סוגי הכניסה הם:

  1. היתוך ממברנה אוֹ מצב המיפוזיה: קרום התא נוקב ויוצר קשר נוסף עם המעטפה הוויראלית הנפרשת.
  2. אנדוציטוזיס: התא המארח לוקח את החלקיק הנגיפי בתהליך של אנדוציטוזה, ובעצם בולע את הנגיף כאילו היה חלקיק מזון.
  3. חדירה נגיפית: הוויראלי קפסיד אוֹ גנום מוזרק לתאים המארחים ציטופלזמה.

באמצעות השימוש ב חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP), כניסה של נגיף וזיהום ניתן להמחשה בזמן אמת. ברגע שנגיף נכנס לתא, השכפול אינו מיידי ואכן לוקח זמן (שניות עד שעות).[2][3]

כניסה באמצעות היתוך ממברנה

כניסה נגיפית דרך היתוך ממברנה.

הדוגמה הידועה ביותר היא באמצעות מיזוג קרום. בווירוסים עם א מעטפה ויראלית, קולטנים נגיפיים הנצמדים לקולטנים על פני התא וקולטנים משניים עשויים להיות נוכחים כדי ליזום את ניקוב הממברנה או התמזגות עם התא המארח. בעקבות ההתקשרות המעטפה הוויראלית מתמזגת עם קרום התא המארח וגורמת לנגיף להיכנס. נגיפים שנכנסים לתא באופן זה כלולים HIV, KSHV[4][5][6][7] ו נגיף הרפס סימפלקס.[8])

כניסה באמצעות אנדוציטוזיס

כניסה נגיפית באמצעות אנדוציטוזיס.

נגיפים ללא מעטפה נגיפית נכנסים דרך התא אנדוציטוזיס; הם נבלעים על ידי התא המארח דרך קרום התא. תאים יכולים לקחת משאבים מהסביבה שמחוץ לתא, ומנגנונים אלה עשויים לשמש וירוסים כדי להיכנס לתא באופן זהה למשאבים רגילים. לאחר שנכנס לתא, הנגיף עוזב את שַׁלפּוּחִית לפיו הוא נלקח על מנת לקבל גישה לציטופלזמה. דוגמאות כוללות את פוליווירוס, נגיף הפטיטיס C[9], ו נגיף מחלת הפה ופה.[10]

וירוסים רבים אפופים, כגון SARS-CoV-2, גם להיכנס לתא דרך אנדוציטוזיס. כניסה דרך האנדוזום מבטיחה pH נמוך וחשיפה לפרוטאזות הדרושים לפתיחת הקפסיד הנגיפי ולשחרור החומר הגנטי בתוכו. יתר על כן, אנדוזומים מעבירים את הנגיף דרך התא ומוודאים כי לא נשאר זכר לנגיף על פני השטח, אשר יכול להוות מצע לזיהוי חיסוני.[11]

כניסה באמצעות הזרקה גנטית

דוגמא שלישית וספציפית יותר, היא פשוט על ידי הצמדה אל פני התא באמצעות קולטנים בתא, והזרקת רק את גנום לתוך התא, ומשאיר את שאר הנגיף על פני השטח. זה מוגבל לווירוסים שבהם רק הגן נדרש להדבקה בתא (נגיפי RNA חד-גדילים בעלי חוש חיובי ביותר מכיוון שניתן לתרגם אותם באופן מיידי) ומוגבלים עוד יותר לנגיפים המציגים התנהגות זו. הדוגמה הנלמדת ביותר כוללת את בקטריופאגים; למשל, כאשר סיבי הזנב של פאג 'T2 נוחת על תא, המעטה המרכזי שלו חודר את קרום התא והפאג 'מזריק DNA מהכיסוי הראש ישירות לתא.[12]

אחרי

ברגע שנגיף נמצא בתא, הוא יפעיל יצירת חלבונים (בעצמו או באמצעות המארח) כדי להשיג שליטה מלאה בתא המארח, אם הוא מסוגל. מנגנוני הבקרה כוללים דיכוי הגנות תאים פנימיות, דיכוי איתות תאים ודיכוי תא תא תַעֲתוּק ו תִרגוּם. לעיתים קרובות, תופעות ציטוטוקסיות אלו הן המובילות למוות ולירידה של תא הנגוע בנגיף.

תא מסווג כרגיש לנגיף אם הנגיף מסוגל להיכנס לתא. לאחר הכנסת החלקיק הנגיפי, פירוק התוכן (ויראלי חלבונים בתוך ה טגומנט והוויראלי גנום באמצעות צורה כלשהי של חומצות גרעין ) מתרחשת כהכנה לשלב הבא של זיהום ויראלי: שכפול ויראלי.

הפניות

  1. ^ RP Subramanian, Geraghty RJ (20 בפברואר 2007). "נגיף הרפס סימפלקס סוג 1 מתווך היתוך דרך ביניים של המיפוזיה על ידי פעילות רציפה של גליקופרוטאינים D, H, L ו- B". הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים, ארה"ב. 104 (8): 2903–08. ביבקוד:2007PNAS..104.2903S. דוי:10.1073 / pnas.0608374104. PMC  1815279. PMID  17299053.
  2. ^ לקדמיאלי, מליקה; מייקל ג'יי רוסט; האזן פ 'באבקוק; Xiaowei Zhuang (2003). "הדמיה של זיהום של נגיפי שפעת בודדים". הליכים של האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית של אמריקה. 100 (16): 9280–85. ביבקוד:2003PNAS..100.9280L. דוי:10.1073 / pnas.0832269100. PMC  170909. PMID  12883000.
  3. ^ ג'ו, K-I; פ וואנג (2008-05-15). "ויזואליזציה של התמרה ממוקדת על ידי וקטורים מהונדסים מהונדסים". ג'ין תר. 15 (20): 1384–96. דוי:10.1038 / gt.2008.87. ISSN  0969-7128. PMC  2575058. PMID  18480844.
  4. ^ קומאר, בינוד; צ'אנדרן, באלה (14 בנובמבר 2016). "כניסה של KSHV וסחר בתאי יעד - חטיפת מסלולי איתות תא, אקטין ודינמיקה ממברנית". וירוסים. 8 (11): 305. דוי:10.3390 / v8110305. ISSN  1999-4915. PMC  5127019. PMID  27854239.
  5. ^ קומאר, בינוד; דוטה, דיפנג'אן; איקבל, לסת; אנסארי, מאיראג 'אחמד; רוי, ארונאבה; צ'יקוטי, לילה; פיסאנו, ג'ינה; Veettil, Mohanan Valiya; צ'אנדרן, באלה (אוקטובר 2016). "חלבון ESCRT-I Tsg101 ממלא תפקיד בסחר פוסט-מקרופינוציטי והדבקה של תאי אנדותל על ידי הרפסווירוס הקשור לסרקומה של Kaposis.". פתוגנים של PLOS. 12 (10): e1005960. דוי:10.1371 / journal.ppat.1005960. ISSN  1553-7374. PMC  5072609. PMID  27764233.
  6. ^ Veettil, Mohanan Valiya; קומאר, בינוד; אנסארי, מאיראג 'אחמד; דוטה, דיפנג'אן; איקבל, לסת; גישי, אולסי; בוטרו, וירג'יני; צ'אנדרן, באלה (אפריל 2016). "ESCRT-0 Hrs Component מקדם מקרופינוציטוזיס של הרפסווירוס הקשור לסרקומה של Kaposis בתאי האנדותל של העור.. כתב העת לווירולוגיה. 90 (8): 3860–72. דוי:10.1128 / JVI.02704-15. ISSN  1098-5514. PMC  4810545. PMID  26819309.
  7. ^ חאנה, מאדהו; שארמה, סאכין; קומאר, בינוד; רג'פוט, רופאלי (2014). "חסינות מגן המבוססת על תחום גבעול ההמגלוטינין המשומר והסיכויים שלו להתפתחות חיסון אוניברסלית נגד שפעת". BioMed Research International. 2014: 546274. דוי:10.1155/2014/546274. ISSN  2314-6133. PMC  4055638. PMID  24982895.
  8. ^ Campadelli-Fiume G, Amasio M, Avitabile E, Cerretani A, Forghieri C, Gianni T, Menotti L. "המערכת הרב-צדדית המתווכת כניסה של נגיף הרפס סימפלקס לתא." Rev Med Virol. 2007 ספטמבר – אוקטובר; 17 (5): 313–26. סקירה.
  9. ^ Helle F, Dubuisson J. "כניסת נגיף הפטיטיס C לתאי מארח." Cell Mol Life Sci. 2007 4 באוקטובר
  10. ^ נ.ג 'דימוק ואח'. מבוא לווירולוגיה מודרנית, מהדורה 6. "הוצאת Blackwell, 2007.[חסר ISBN ][דף נדרש ]
  11. ^ האולי, פיטר מ '; קניפה, דייוויד מ שדה וירולוגיה[דף נדרש ] ליפינקוט וויליאמס וויליאמס 2013[חסר ISBN ]
  12. ^ Sebestyén MG, Budker VG, Budker T, Subbotin VM, Zhang G, Monahan SD, Lewis DL, Wong SC, Hagstrom JE, Wolff JA. "מנגנון של מסירת פלסמידים באמצעות הזרקת וריד זנב הידרודינמי. I. ספיגת הפטוציטים של מולקולות שונות." ג'ין ג'ין מד. 2006 יולי; 8 (7): 852–73.