Maksalektiini, ASGR1. Kiiniittyykö HBV virus maksasolussa tähän?

http://www.wikigenes.org/e/gene/e/432.html

Gene Review: asialoglycoprotein receptor 1 ( ihmisellä)

ASGR1

Synonyms: ASGP-R 1, ASGPR, ASGPR 1, Asialoglycoprotein receptor , C-type lectin domain family 4 member H1, ...

Yang, J.et al.

• Arch Virol. 2011 Jan 5. [Epub ahead of print]
  

Asialoglycoprotein receptor interacts with the preS1 domain of hepatitis B virus in vivo and in vitro.

Zhang X, Lin SM, 

Department of Infectious Diseases, The First Affiliated Hospital of Medical college of Xi'an Jiaotong University, No. 277 Yanta West Road, Xi'an 710061, Shaanxi Province, China.

Abstract

BACKGROUND: The preS1 domain of the large envelope protein has been identified as an essential viral structure involved in hepatitis B virus (HBV) attachment. However, the cellular receptor(s) for HBV has not yet been identified.
AIMS: To identify a cell-surface receptor for HBV, which could elucidate the molecular mechanism of HBV infection.
METHODS: A novel yeast two-hybrid system was used to screen proteins interacting with the preS1 region of HBV. Their interaction was verified by yeast cotransformation, coimmunoprecipitation and mammalian two-hybrid assay, while their intracellular and tissue localization was analyzed by confocal microscopy and immunohistochemistry, respectively.
RESULTS: Asialoglycoprotein receptor (ASGPR) interacted specifically and directly with the preS1 domain of HBV in vivo and in vitro. The levels of expression of preS1 and ASGPR in the liver were similar and correlated with each other.
CONCLUSIONS: ASGPR is a candidate receptor for HBV that mediates further steps of HBV entry.

PMID: 21207081 [PubMed - as supplied by publisher]

Suom.

ASGPR on kandidaattireseptori hepatiitti B virukselle ja toimii välittämällä viruksen etenemistä maksasolun sisäänmenoprosessissa (ENTRY).

HBV sitovasta proteiinista, HBV:n integroitunut ccc DNA,

Kerään tähän kohtaan lähteitä HBV viruksen maksasoluun menoa kuvaavista asioista.
http://abbs.oxfordjournals.org/content/38/7/484.abstract

J Viral Hepat. 2006 Jan;13(1):11-8 

Owada T, Matsubayashi K et al. 

Interaction between desialylated hepatitis B virus and asialoglycoprotein receptor on hepatocytes may be indispensable for viral binding and entry.

Abstract

The cellular receptor for hepatitis B virus (HBV) infection has not yet been identified. The purpose of this study was to address the possibility of participation by desialylated HBV and the asialoglycoprotein receptor (ASGP-R) exclusively expressed on liver parenchymal cells, in infection.

 Assays for viral binding and entry were performed by culturing a hepatoblastoma cell line, HepG2, and HBV particles derived from the HBV carrier in the presence or absence of neuraminidase (NA).

 Viral binding and entry were clearly enhanced in the presence of NA, and the enhancement of the binding could be blocked by asialo-fetuin and ethylenediamine-tetraacetic acid (EDTA).

 In addition, covalently closed circular (CCC)-DNA, as a marker of infectivity, was detected in the presence of NA, but not in its absence.

 The optimal concentration of NA raised infectivity more than 1000 times. We concluded that this method makes it feasible to evaluate the infectivity of HBV in vitro and that ASGP-R may be a specific HBV receptor once viral particles are desialylated.

21.4. 2014

Immuunivaste hepatiitti B infektiossa. Immunoprofylaksia

LÄHDE: Alestig Erik. Geographic and genetic diversity of Hepatitis B.
ISBN 978-91-628-8182-5.

Kun on infektion ensimmäinen vaihe, HBV virus replikoituu hyvin suuresti ilman minkäänlaisia merkkejä maksan vaurioitumisesta. Maksasoluvaurion katsotaankin tulevan vasta siitä vaiheesta, kun immuunisysteemi on valveutunut ja alkaa esittää vasteitaan kehossa jo esteettä tapahtuvalle infektioprosessille. Mutta tämä on sellainen vaihe, jossa täsmällinen immuunijärjestelmä, adaptatiivinen systeemi ja tärkeimmät ja tehokkaimmat immunologiset eliittisolut ovat herännneet, siis T-solut ja B-solut. Mutta sinä aikana on HBV määrällisesti ottanut jo voiton. Sen replikoitumistahti on aivan suunnaton runsasravinteisissa maksasoluissa ja ylimääräinen proteiinimassa virionitehtailusta on pakattu erikseen ja poistetttu seerumiin kuin valeviruksina, kuori on samanlaista, mutta partikkeleitten ytimessä ei ole genomia, siis eritteet eivät infektoi. Vasta niistä uusien virionien seerumissa kiertävistä synteesijätteistä voidaan laboratoriossa havaita, että ihmisellä on hepatiitti B infektio meneillään. Antigeenieritteitten jätemassan kiertäessä veressä ja ottaessa vastaan kehon immuunipuolustuksen parhaita esityksiä, varsinaiset infektiiviset virionit välttävät statistisella metodilla monet vastahyökkäykset. Niisä on taitavasti sommiteltu, epätäydellisesti kaksoissäikeinen dsDNA joka on sirkulaarinen, kovalentisti renkaansa sulkenut (CCC). Oikeat virionit saavat osakseen suhteellisesti vähempää huomiota, koska "stuntmannen" on runsaslukuinen ja tarjoutuu helposti vastustajille jo seerumissa. Loogista.

Virusgenomi on myös hyvin pysyväisrakenteinen tässä siirtymisvaiheessaan ja ollessaan tuman ulkopuolella. HBV koettaa pitää genomin suojattuna niin että vasta uuden maksasolun tumassa se vapautuu transkriptioon. ( Tulee tässä mieleen, että jos voidaan vikuttaa HBc proteiini, voidaan heikentää virusreplikaatiota, sillä replikaation edellytys on HBc proteiinin antama kapsuloiva suojaprosessi)

VASTA_AINEET
Immuunipuolustus kehittää eri antigeeneja vastaan antibodeja, vasta-aineita.
anti-HBs muodostuu HBsAg vastaan
anti-HBc muodostuu HBcAg vastaan.
Anti-HBe muodostuu HBeAg vastaan.
Vasta-aineita käytetaan kliinisessä diagnostiikassa.
On kuvattu myös vasta-aineaktiivisuutta MHBs ja LHBs pre-S-domaania , polymeraasia ja alfa-proteiinia vastaan.
Alfa-determinanttia vastaan muodostuvat vasta-aineet ovat neutraloivia. Alfadeterminantti on se S-proteiinin alue, joka on virionista esillä.

ROKOTTEET joita on muodostettu HBsAg:ta vastaan, ovat protektiivisia.
On arveltu, että ne runsaat HBsAg proteiinin ylimäärät, joita erittyy palloina ja sauvamaisina filamentteina seerumiin, voisivat toimia immunologisen vasteen houkuttimina ja harhauttajina. niisähän ei ole sisällä virusgenomia. Niitä muodostuu ensin runsaasti Seerumiin ja sitten kun kapseliproteiini alkaa kapseloida samaa pitkää mRNA:ta siinä vaiheessa vasta tulee saman koodin toisenlaisella luennalla virusgenomia produktiojärjestelmästä esiin ja samalla kapseli sulkeutuu ympärille ja genomi täydellistyy, muuttuu kovalentiksi ja RNA katoaa. Missä suhteessa niitä valheviruspartikkeleita on verrattuna oikeisiin virioneihin ?? Tällainen valhevirusten lähettäminen vähentää nopeasti niiten eliittisolujen määrää , jotka pystyvät solu solulta nujertamaan viruksen. Näyttää siltä että HBV viruksen strategiaan kuuluu suunnattoman runsas replikaatio varhain, kun taas immuunisoluilla on eräänlainen vakiomääränsä. HBV voi uuvuttaa eliittisolujärjestelmän.

IFN interferonilla mahdollisesti on siläkin tärkeä osuus, ksoka se lisää HLA luokka I modulia (MHC I) maksasolun kalvoon. Solun epitoopit herättävät T-soluvasteen. Näillä molekyyleillä esittyy sellaiset antigeenit kuin HBc ja HBe sytotoksisille T-soluille( CD8+) ja ne puolestaan hajoittavat ja särkevät infektoituneen solun rakenteen perforiineilla.
Soluvastetta voi välittyä myös HLA II molekyylillä (MHC II), jolloin antigeeni esittyy APC soluille kuten B-solulle, jolloin auttaja -T-solut( T h CD 4+) aktivoituvat.
Tällainen T-solujen suorittama vaste on restriktiivinen.

KROONINEN HEPATIITTI havaitaan siitä ,että ilmenee e-antigeenia. Se on merkkinä siitä, että tapahtuu replikaatiota ja on käynnissä oleva infektio.
Jos tapahtuu serokonversio tämän suhteen, se merkitsee maksataudin remissiota ja viruksesta selviämistä.

OKKULTTI HEPATIITTI
Tässä muodossa tavataan HBV DNA verenkierrossa. Tässä on taudin pinttyneisyyttä koko iän ajan. On riski taudin siirtymisestä muihin tällaiselta taudinkantajalta

NYKYISIÄ TERAPIAMUOTOJA

Interferoni(IFN) an antiviraali ja se moduloi .

NA, nukleosidi/nukleotidianalogi vaikuttaa reversiin transskipptaasientsyymiin oleln vahvasti antivirusvaikutteinen.

Lamivudine on eräs lääkkeistä, mutta sille on ilmeentynyt resistentti mutaatio YMDD
Tämän takia lamivudinen on syrjäyttänyt entecavir ja tenofovir.

Hepatiittivirukseen liityviä riskejä on maksasyöpä. Tämän riskin suuntaan viittaa, jos HBeAg määrä kohoaa ja HBV DNA esiintyy seerumissa.

IMMUNOPROFYLAKSIA

Aktiivi suojaus

Rokotekehittelyssä saatiin rokotetta tehtyä jo 1976.
Vuonna 1981 rokotteessa oli hyvin puhdistettua HBsAg:ta hepatiittiplasmasta.
1986 tuli DNA-rekombinantti HBV rokote . Nyt alkoi rokotteen antama suojateho olla jo 90- 100%.
1991 luotiin toisen polven DNA-rekombinaatiorokote.
2004 esiintyy ensimmäinen syöpää ennalta ehkäisevä preventiivinen rokote. Tästä on enemmän tietoa Kts. WHO Childhood program.

Passiivia suojaa
On HBIG immunoglobuliineja hepatiitti B:tä vastaan.

WHO kirjoittaa HBV viruksesta

http://www.who.int/csr/disease/hepatitis/whocdscsrlyo20022/en/index2.html#life

HBV viruksen replikaatiosta ja uusista virioneista

LÄHDE: Alestig Erik. Geographic and genetic diversity of Hepatitis B.
ISBN 978-91-628-8182-5.

Viruksen replikaatio on ainutlaatuinen.

(kommenttini: Tästä onkin enemmän puhumista, sillä varsinainen ENTRY-tapahtuma ei ole vielä tarkasti kuvattu, mutta REPLIKAATIO tiedetään hyvin. Virus tuntemattomalla tavalla vain yhtäkkiä sitten on isäntäsolun tumassa, maksasolussa eritoten. ( Tiedetään mitkä ovat riskit tämän viruksen pääsylle kehoon)

(Virus tuo virioneissaan maksasoluun nukleokapsidinsa suojaamana genominsa. Nukleokapsidi jo on tavallaan erikoisen kätevän näköinen (core), miltei kuin " antigeenitön antigeeni ", ikäänkuin se olisi jotain inerttiä ainetta, neutraalia metallia tms jota solu vain ei huomaa, mutta päästää sen itsensä läpi ilman puolustuksen valveutumista läpikulkuvaiheessa. Mutta kapsidi on vahvasti tumahakuinen ja siirtyy tuman (nucleus) sisään. Ollaan siis REPLIKAATIOSSA, kun aletaan havaita jotain virusta ihmisessä. Katsokaapa ydinkapselin hamoa:
http://www.hepatitisbviruspage.com/hbv7core.jpg


ENTRY-tapahtumasta Alestigin kirja mainitsee seuraavaa englannin kielellä:

Entry mechanism is largely unknown, but probably HBV attaches to hepatocyte via pre-S1 part of HBsAg. This receptor ligand binding may then, at least partly, account for the high specificity to LIVER CELLS, although HBV infection has also been found in lymphocyte, pancreas and kidney.
On penetration into the cell the capside is delivered to the nucleus, where the partial DNA is synthesized to completion.

Entry on suurelta osin tuntematon, mutta mahdollisesti HBV kiinnittyy maksasoluun Antigeeninsa HBsAg pre-S1 osalla. Tämä reseptoriin ligandina sitoutuminen voi ainakin osaksi selittää, miksi juuri maksasolut ovat tälle virukselle mitä spesifisin kohde. Kuitenkin on havaittu HBV infektiota myös lymfosyyteissä, haimassa ja munuaisessa.
Kun virus on päässyt läpi maksasolun ulkoseinämän, viruskapseli kuljettuu maksasolun tuman sisälle, ja siellä vain osittain dsDNA- muotoinen genomi syntetisoituu täydelliseksi

Vaikka HBV on DNA virus, se koodaa kuitenkin käänteistä transskriptaasia (reverse transcriptase, RT)

HBV genomin osia
Tästä löytyy paljonkin valmiita kuvia Google haun avulla.http://t0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQEVJKQ91H4TYUbdYRVkvLYk0IEKgQ8eCgJcYZ5MLb3M_xE7mvN&t=1

Genomi on kuin kaksi rinkulaa ( cirkular) Se käyttää hyväkseen neljää ORF kohtaa ( overlapping reading frames ja siten se pystyy tehokkaasti varastoimaan koodaavat ohjee proteiineilleen.
P = polymeraasi
S= surface, pinta
C= core, ydin
X tarkoittaa HBX proteiinia
Genomin(-)säie on se, joka on täydellinen rinkula.
Alkukohta merkataan EcoR1
Genomin (+) säie on vain osittain syntetisoitunut ja siinä on varioiva koko 3´prim päässä.
Kaksi 11 nukleotidin "Direct repeat" DR 1, DE 2, jaksoa ja 3235 nt pitkä kohesiivinen (stretch) jakso tekevät genomin rinkuloitumisen mahdolliseksi (Tiollais et al 1985).

Mitä tapahtuu maksasolun tumassa?

Viruksen DNA alkaa transkriboitua neljäksi mRNA messenger molekyyliksi. Niitä on neljää eri kokoa ja ne kuljettuu sytoplasmaan. Niitten koot ovat 3.5 kb, 2.4 kb, 2.1 kb ja 0.9 kb.

• Isokokoisin 3.5 kb mRNA on pitempi kuin genomi itse ja se koodaa antigeenit HBc ja HBe.

(HBcAg, HBeAg).

HBC mRNA koodaa polymeraasia ja toimii myös templaattina, josta koko genomi (virusaivo) voidaan replikoida esiin.

Vertailtaessa antigeenejä HBc ja HBe niin havaitaan, että niitten proteiinisekvenssit vastaavat toisiaan 90%:ssa, mutta ne translatoituvat eri tavalla: HBeAg kohdennetaan erittymään infektoituneesta maksasolusta seerumiin eikä se ala itsestään kokoontua uuteen virioniin kuten kapsidiantigeeni HBc tekee.

• Seuraavan koon mRNA ( 2.4 kb fragmentti) koodaa suurta S- ( ulkokelmu, envelope, surface) proteiinia.

• Sitä pienempi mRNA (2.1 kb fragmentti) M ja L proteiinit tehdään tämän sanoman mukaan. (envelope)
  

• Se mRNA , joka on kooltaan vain 0.9 kb koodaa X-proteiinia, mikä mahdollisesti on mukana transkription säätelyssä ja toiminee kuin proteiinikinaasi.

ASSEMBLY-tapahtuma. Osien kokoontuminen uusiksi virionipartikkeleiksi.

Uusi virionihiukkanen alkaa koostumisensa, kun kapsidiproteiinit alkavat kapseloida ( encapsulate) sisäänsä isoa 3.5 kb mRNA:ta ja (-) sense RNA alkaa syntetisoitua käänteisen( reverse) transkriptaasin avulla tuosta mRNA muodosta DNA muotoon. Tässätämä siässänkapseloitu mRNA toimii templaattina cirkulaarisen genomin täydelliselle (-) säikeelle. Sitten RNA degradoituu, hajoaa ja positiivista (+) DNA säiettä syntetisoituu.
Lopuksi kapsidi (core) saa virusvaippansa( envelope).

Virionit poistuvat maksasolusta exosytoosin avulla.

• REPLIKAATIOTA ja TRANSKRIPTIOTA kontrolloi kaksi kiihdyttäjää (Enh I, Enh II, enhancers) ja neljä promoottoria (preC/C, PreS1, S ja X) ja ne aloittavat trnaskirption jokaisessa ORF kohdassa.

Sellaisia transkriptiotekijöitä, jotka voivat sitoutua EnhI ja EnhII kohtiin, on paljon runsaammin maksasoluissa kuin kehon muissa soluissa ja tästä seuraa mitä vilkkain virusten replikoituminen ja niitten spesifioituminen juuri maksasoluihin.

Kirja mainitsee useaan otteeseen, että itse virus ei ole sytopaattinen, mutta siinä vaiheessa kun kehossa alkaa olla valveutuneisuutta solutapahtumista ja keho alkaa parsia kokoon jonkinlaista myöhään herännyttä puolustusta, tämä aktivaatio sitten on se tekijä mikä on maksan vaurioitumisen syynä ja voi koitua yksilölle kohtalokkaaksi, jos ei saada diagnoosia ja hoitoa ajoissa.
Jatkuu...
Seuraavassa kehon immuunivasteesta HBV virusta kohtaan.

HBV virusgenomista

LÄHDE: Alestig Erik. Geographic and genetic diversity of Hepatitis B.
ISBN 978-91-628-8182-5.

HBV
HEPADNAVIRIDAE perhe

Orthohepadnaviruses esiintyvät nisäkkäissä ja kädellisissä.

Avihepadnaviruses esiintyvät linnuissa kuten ankoissa, haikaroissa ja kurjissa.

HBV genomi on pieni kovalentti sirkulaarinen (CCC), osittain kaksoissäikeinen DNA (dsDNA). Molekyylikoko on 3.2 kb nt.

VIRION omaa myös nimen the Dane particle

Ulompi lipidikaksoiskerros (outer lipid bilayer), pinta, surface(s) käsittää kolme vaippaproteiinia ( envelope proteins, HBsAg) ja sen funktiona on sulkea sisäänsä ydinkapsidi.
Kaikki kolme HBsAg laatua translatoituvat samasta lukukohdasta ( reading frame), mutta alkukodoni (start codon) on eri.
Nämä proteiinit ovat nimeltään
SHBs( p24/gp27)
MHBs (gp33/gp36)
LHBs (p39/gp42).
Näitä proteiineja tuottuu suhteessa 4:1:1.

Tämän lisäksi erittyy koko joukko HBsAG molekyylejä solun ulkopuolelle 22 nanometrin läpimittaisissa pallomaisissa partikkeleissa, jotka koostuvat pienistä HBsAg partikkeleista tai sauvamaisissa filamenttipartikkeleissa, jotka sisältävät kaikkia HBsAg kokoja.

http://www.hepatitisbviruspage.com/hbv7.jpg


VIRUSKAPSIDI muodostuu
ydinproteiinista (core protein HBcAg).
Lisäksi DNA genomiin liittyneenä on polymeraasin, jossa on käänteinen transskriptaasi ( reverse transscriptase) ja ribonukleaasi H aktiviteetti ( ribonuclease H).

ERITEPROTEIINIT
Yllämainittujen proteiinien lisäksi HBV-infektoituneet solut tuottavat e-antigeenia HBeAg, jota erittyy seerumiin ja se on proteiini, jolla on immuunisäätelyvaikutuksia.


Lisäksi erittyy proteiini X, jolla oletetaan olevan myös ( vielä epätäydellisesti tunnettu) säätelyfunktio.

Nämä ovat siis HBV viruksen seitsemän proteiinia:

• envelope proteins, vaippaproteiinit HBsAgs "Australian antigen"
  

SHBs
MHBs
LHBs

• Core protein, Ydinkapsidiproteiinit

HBcAg
polymeraasi:reverse, transcriptase, ribonuclease

• Erittyvät proteiinit

e-antigeni HBeAg
proteiini X


Vuonna 1976 annettiin Nobelin palkinto Blomberg et al löydöstä 1965: Australian antigene, HBsAg

• Vert. linnun hepadnavirus

Se on hieman poikkeava nisäkkäiden ja kädellisten hepadnaviruksista.
Esimerkkinä kirja mainitsee ankan(duck) hepatiitti B viruksen DHBV. Sen DNA on miltei täysi rinkula kaksinkertaista DNA säiettä. Se koodaa vain kahta pintaproteiinia ( surface proteins, S). Siitä puuttuu X-geeni. Se on useita satoja emäksiä lyhempi rakenteeltaan.

jatkuu ...HBV replikaatiosta

Hepatiitti B viruksen kartoittamisista

Tänään kävin jälleen biomedisiinisessä kirjastossa ja huomasin väitöskirjan, jonka väitöstilaisuuskin on ollut juuri tänä aamuna. Luin kirjaa vastaa tilaisuuden jälkeen.

Alestig Erik. Geographic and genetic diversity of Hepatitis B.

Alestigin vastaväittäjänä toimi Tartuntatautien virastosta Solnasta Helene Norden
Kirjan ISBN numero on 978-91-628-8182-5. En vielä löydä kirjaa internetistä, joten kirjoitan suomennosta.

Yhteenveto oli ruotsin kielellä ja suomennan sitä:

TAUSTAA

HBV voi sairastuttaa maksan ja aiheuttaa kroonisen maksatulehduksen tai maksan kutistuman ja maksasyövän.
HBV on maailmanlaajuinen terveydellinen onglema. On 360 miljoonaa kroonisesti infektoitunutta. Kuolemantapauksia HBV virukseen liittyneenä on niitäkin 600 000 vuosittain. Kaksi biljoonaa ihmistä altistuu virukselle.
Tautia esiintyy eniten Itä- Aasiassa ja subsaharan alueella Afrikassa. Moni sairastuu siellä jo syntymähetkellä tai varhaislapsuudessa.
Ruotsissakin on HBV :n aiheuttamaa kroonista hepatiittia noin 20 000 tapausta ja useimmat ovat saaneet taudin ulkomailla. Akuutti hepatiitti B sen sijaan on harvinainen Ruotsissa, mutta niitäkin diagnosoidaan vuosittan noin 200 ja suurin osa näistä tartunnoista on tullut huumeruiskuista tai välittynyt seksuaalisesti.

• Mitä voi sanoa taudin hoidosta?

Ei ole mitään hoitomenetelmää, joka vain sammuttaisi HBV infektion. On kuitenkin useita lääkkeitä, jotka estävät viruksen kykyä lisääntyä. Sellaisia lääkkeitä käytetään kun potilailla on viruksen aiheuttamaa maksavaikutusta ja lääke estää maksavaurion pahenemista.

• MAKSAVAURIO ei aiheudu varsinaisesti HBV-viruksesta itsestään, vaan siitä ( myöhemmästä) immuunivasteesta joka alkaa aktivoitua kehon ruvetessa taistelemaan virusta vastaan adaptatiivisella immuunivasteella.

• Viruksilla yleelnä on tapana muuntua mutaatioitten ja rekombinoitumisten kautta ja sitten luonnon valinta valitsee ne viruskannat, joilla on paras kyky pysyä elossa. EVOLUUTIO voi tapahtua eri maailmanosissa pitkät ajat omaa tahtiaan ja niin voi olla kehittynyt useita variantteja , niin sanottuja GENOTYYPPEJÄ.

HBV viruksella on havaittu kymmenen genotyyppiä, A-J. Eri tyypit dominoivat geografisesti ottaen eri alueilla. Genotyypeillä on kliinistä merkitystä, koska ne vaikuttavat hoitovasteeseen ja maksavaurion kehittymisen riskiin sekä syövän riskiin.

Tieto HBV viruksesta on lisääntymään päin ja myös mielenkiinto on saanut ilmaa siiven alle herätäkseen. Nyt on edellytyksiä kartoittaa viruksen kehittymistä ja geografista ilmenemistä paremmin ja täten voidaan hankkia parempaa käsitystä tästä ongelmallisesta viruksesta. On käytetty mm fylogeneettistä metodia ja matemaattisia kaavoja, kun on etsitty viruskantojen sukupuuta DNA-sekvensseistä käsin.

Tartuntatautilaki ja HBV.
HBV kuuluu tauteihin, josta annetaan säädöksiä. Uudet tapaukset pitää ilmoittaa ja hoitava lääkäri sekä Tartuntatautien virasto ovat velvolliset etsimään tartunnan lähteet, jotta HBV viruksen jatkuva leviäminen voitaisiin estää. Tässä käytetään geneettistä tyypitystä apuna tarkempien yksityiskohtien luonnehtimiseksi.
Hankaluutena on että tutkitut viruskannat voivat erota toisistaan vain hyvin vähän ja HBV viruksen suhteen molekyylääriset epidemiologiset analyyttiset tiedot ovat rajallisia.

VÄITÖSKIRJAN TARKOITUKSENA on ollut tutkia HBV kantojen geneettisiä variaatioita, esiintymistä ja alkuperää.
Osatyöt I-III keskittyi Kaakkoisaasian, Mongolian ja Austraalian viruskantoihin ( DNA sekvenssit, fylogeneettinen puu). Vietnamissa oli kolme neljäsosaa viruskannoista B-genotyyppiä ja yksi neljäsosa C-genotyyppiä.. yksi kanta oli X/C-rekombinantti( Genotyyppi I). Mongoliassa esiintyi genotyyppiä D, kuten Välimeren alueella. kiinassa esiintyi genotyypit B ja C. Austraalian alkuasukasväestössä esiintyi eräs C genotyyppi, jossa lie rekombinantti segmentti, mikä tekee sen toistaiseksi tuntemattomaksi genotyypiksi. Eräs Kaakkoisaasiasta peräisin oleva C-variantti, C-1858 oli fylogeneettinen yksikkö ja vaikuttaa erään tietyn mutaation kehittymiseen. Haaroittuminen sukupuussa lie tapahtunut useita satoja vuosia sitten. Eroaminen austraalialaisessa alkuperäisväestössä esiintyvästä C-tyypistä on tapahtunut yli 1000 vuotta sitten.
Osatyö IV sekvitti akuutissa B-hepatiittissa esiintyvän genotyypin D3 geneettistä diversiteettiä. Samoilla menetelmillä analysoitiin D3 subgenotyyppejä göteborgilaismateriaalista kolmena eri ajanjaksona: 1975, 1995-6, 2007-8.
Vertailtaessa eri kantoja on niitten erilaisuudet hämmentävän vähäiset, mikä vaikeuttaa epidemiologisia tutkimuksia.
Vaikka genomisen rakenteen S-osa ei olekaan kaikkein vaihtelevin, se osoittautui kuitenkin sopivimmaksi tämänkaltaiseen analyysiin tässä potilasryhmässä. Alfadeterminantin aminohappokokoomukseen pohjautuen voitiin viruskannat jakaa kolmeen eri varianttiin, jotka todennäköisesti kaikki olivat peräisin samasta D3-variantista, mitä kierteli
huumeenkäyttäjäpiireissä Länsi-Euroopassa 60-luvulla. Edelleen kaksi näistä on kiertämässä

Väitöskirjatyö tuotti uutta tietoa HBV viruksesta ja sen evoluutiosta, muuntumisista, leviämisistä ja näin saatu tieto vaikuttaa molekylääriepidemiologisten tutkimustulosten tulkintaan.
HBV viruksesta annettiin kirjassa runsasti selvittelyä, josta jatkossa...

Hepatiitti B virus välttää luonnollisen immuunipuolustuksen

Hepatiitti B viruksen ihmiskunnalle asettamiin ongelmiin kuuluu sen miltei tuntematon tapa tunkeutua maksasoluun ja voittaa luonnollisen immuunivasteen heti ehtivä puolustusvalli. Taudin tultua ilmi on jo kyse T soluvälitteisestä vasteesta ja taudin oireet tulevat tästä voimakkaasta myöhäisestä adaptatiivisien immuniteetin vasteesta. Siis alkuvaihe on näkymätön ja se pitäisi hahmottaa, koska siihen pitäisi ehtiä kehittää jokin puolustus. Otan nyt englantilaista tekstiä sitaatteina asian alustukseksi ja siten käännän uusinta väitöskirjaa.

Viruses 2010, 2(7), 1394-1410

Review

Innate Antiviral Immune Responses to Hepatitis B Virus

Malika Ait-goughoulte ^1,2, Julie Lucifora  ^Received: 4 June 2010, in revised form: 22 June 2010 / Accepted: 1 July 2010 / Published: 5 July 2010

Hepatitis B virus (HBV) is a major cause of acute and chronic hepatitis in humans. As HBV itself is currently viewed as a non-cytopathic virus, the liver pathology associated with hepatitis B is mainly thought to be due to immune responses directed against HBV antigens.

The outcome of HBV infection is the result of complex interactions between replicating HBV and the immune system. While the role of the adaptive immune response in the resolution of HBV infection is well understood, the contribution of innate immune mechanisms remains to be clearly defined.

The innate immune system represents the first line of defense against viral infection, but its role has been difficult to analyze in humans due to late diagnosis of HBV infection.

In this review, we discuss recent advances in the field of innate immunity to HBV infection.

Keywords: Hepatitis B virus; innate immunity; cytokines; pathogenesis

• PubMed XML

1. Introduction
2. HBV, a stealth virus that does not elicit innate immunity?
3. Can HBV, as other viruses, be sensed by the immune system?
4. Can HBV inhibit type-I interferon pathways?
5. Can HBV inhibit host sensors of the innate response?
6. Concluding remarks
References

Suoraan sanoen.

Lintuvirus A H5N1 alkaa huolestuttaa.

OIE lähdettä pitää seurata nyt ainakin kerran kuukaudessa.

Siitä tuleva pandemia tulee olemaan siten tosiaankin pandemia. Tämä A H1N1 sikainfluenssa on vain lievä uusi virus.

Ja miksi villit linnut nyt alkavat olla immuunivasteeltaan niin heikkoja että tippuvat siellä täällä ilman että tunnettua virusta on osoitettavissa. Onko niissä tuntematon virus, jota ei voida saada havaittua?

Influenssaviruksen aiheuttama enkefalopatia sytokiineineen

Yhteenvetona: näkyy käytetyn kortikosteroideja, metylprednisonipulssihoitoa, immunoglobuliineja, DIC profylaksiaa, oseltamiviriä, hypotermiaa, antikonvulsiivista hoitoa, (anti-excitotoksiinista vaikutusta)

Mutta diklofenak lisää mortaliteettia, teofylliini ei sovi ja asa tekee Reye riskiä.

Search: influenza encephalopathy cytokines

Results: 1 to 20 of 53

1.

Hyperactive immune cells (T cells) may be responsible for acute lung injury in influenza virus infections: a need for early immune-modulators for severe cases.

Lee KY, Rhim JW, Kang JH.

Med Hypotheses. 2011 Jan;76(1):64-9. Epub 2010 Sep 6.PMID: 20822853 [PubMed - in process]Related citations

2.

Increase of tumor necrosis factor-alpha in the blood induces early activation of matrix metalloproteinase-9 in the brain.

Tsuge M, Yasui K, Ichiyawa T, Saito Y, Nagaoka Y, Yashiro M, Yamashita N, Morishima T.

Microbiol Immunol. 2010 Jul;54(7):417-24.PMID: 20618688 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

3.

Acute encephalopathy and encephalitis caused by influenza virus infection.

Wang GF, Li W, Li K.

Curr Opin Neurol. 2010 Jun;23(3):305-11. Review.PMID: 20455276 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

4.

Lipopolysaccharide treatment and inoculation of influenza A virus results in influenza virus-associated encephalopathy-like changes in neonatal mice.

Tanaka T, Sunden Y, Sakoda Y, Kida H, Ochiai K, Umemura T.

J Neurovirol. 2010 Apr;16(2):125-32.PMID: 20345319 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

5.

Acute encephalopathy associated with influenza A infection in adults.

Lee N, Wong CK, Chan PK, Lindegardh N, White NJ, Hayden FG, Wong EH, Wong KS, Cockram CS, Sung JJ, Hui DS.

Emerg Infect Dis. 2010 Jan;16(1):139-42.PMID: 20031062 [PubMed - indexed for MEDLINE]Free PMC ArticleFree textRelated citations

6.

Rat model of influenza-associated encephalopathy (IAE): studies of electroencephalogram (EEG) in vivo.

Cissé Y, Wang S, Inoue I, Kido H.

Neuroscience. 2010 Feb 17;165(4):1127-37. Epub 2009 Nov 3.PMID: 19892004 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

7.

Diclofenac enhances proinflammatory cytokine-induced nitric oxide production through NF-kappaB signaling in cultured astrocytes.

Kakita H, Aoyama M, Hussein MH, Kato S, Suzuki S, Ito T, Togari H, Asai K.

Toxicol Appl Pharmacol. 2009 Jul 1;238(1):56-63. Epub 2009 Apr 23.PMID: 19393675 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

8.

[Elderly autopsy case of influenza-associated encephalopathy].

Yoshimura H, Imai Y, Beppu M, Ohara N, Kobayashi J, Kuzuya A, Yamagami H, Kawamoto M, Kohara N.

Rinsho Shinkeigaku. 2008 Oct;48(10):713-20. Review. Japanese. PMID: 19086426 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

9.

Delirious behavior in influenza is associated with a reversible splenial lesion.

Takanashi J, Tada H, Kuroki H, Barkovich AJ.

Brain Dev. 2009 Jun;31(6):423-6. Epub 2008 Sep 14.PMID: 18793826 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

10.

A reversible lesion of the corpus callosum splenium with adult influenza-associated encephalitis/encephalopathy: a case report.

Kimura E, Okamoto S, Uchida Y, Hirahara T, Ikeda T, Hirano T, Uchino M.

J Med Case Reports. 2008 Jun 28;2:220.PMID: 18588700 [PubMed]Free PMC ArticleFree textRelated citations

11.

Apoptosis and proinflammatory cytokine responses of primary mouse microglia and astrocytes induced by human H1N1 and avian H5N1 influenza viruses.

Wang G, Zhang J, Li W, Xin G, Su Y, Gao Y, Zhang H, Lin G, Jiao X, Li K.

Cell Mol Immunol. 2008 Apr;5(2):113-20.PMID: 18445341 [PubMed - indexed for MEDLINE]Free ArticleRelated citations

12.

Human influenza virus infection and apoptosis induction in human vascular endothelial cells.

Sumikoshi M, Hashimoto K, Kawasaki Y, Sakuma H, Suzutani T, Suzuki H, Hosoya M.

J Med Virol. 2008 Jun;80(6):1072-8.PMID: 18428129 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

13.

[Case of adult influenza type A virus-associated encephalopathy successfully treated with primary multidisciplinary treatments].

Sakurai T, Kimura A, Tanaka Y, Hozumi I, Ogura S, Inuzuka T.

Rinsho Shinkeigaku. 2007 Oct;47(10):639-43. Japanese. PMID: 18095496 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

14.

Reversible splenial lesion in influenza virus encephalopathy.

Matsubara K, Kodera M, Nigami H, Yura K, Fukaya T.

Pediatr Neurol. 2007 Dec;37(6):431-4. Review.PMID: 18021926 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

15.

Acute encephalopathy associated with influenza and other viral infections.

Mizuguchi M, Yamanouchi H, Ichiyama T, Shiomi M.

Acta Neurol Scand Suppl. 2007;186:45-56. Review.PMID: 17784537 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

16.

Severe influenza resembling hemorrhagic shock and encephalopathy syndrome.

Gooskens J, Kuiken T, Claas EC, Harinck HI, Thijssen JC, Baelde HJ, Kroes AC.

J Clin Virol. 2007 Jun;39(2):136-40. Epub 2007 May 11.PMID: 17499546 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

17.

Acute encephalopathy associated with influenza and other viral infections.

Mizuguchi M, Yamanouchi H, Ichiyama T, Shiomi M.

Acta Neurol Scand. 2007 Apr;115(4 Suppl):45-56. Review.PMID: 17362276 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

18.

Serum levels of cytokines and EEG findings in children with influenza associated with mild neurological complications.

Fukumoto Y, Okumura A, Hayakawa F, Suzuki M, Kato T, Watanabe K, Morishima T.

Brain Dev. 2007 Aug;29(7):425-30. Epub 2007 Feb 6.PMID: 17287101 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

19.

[Influenza-associated encephalopathy with onset of prolonged convulsion: a case report].

Kondo A, Saito Y, Maegaki Y, Inoue T, Seki A, Harada Y, Ohno K.

No To Hattatsu. 2006 Nov;38(6):463-7. Japanese. PMID: 17094568 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

20.

[Cytokines and chemokines induced by influenza virus infection].

Kimura Y.

Nippon Rinsho. 2006 Oct;64(10):1822-7. Review. Japanese. PMID: 17037355 [PubMed - indexed for MEDLINE]Related citations

kromosomi 11: TRIM5alfa-geeni . Muut TRIM geenit.

Interferonit säätelevät transkriptionaalisesti retroviruksen restriktiotekijää TRIM5 alfa.

LÄHDE:

Biochem Biophys Res Commun. 2005 Dec 30;338(4):1950-6. Epub 2005 Nov 11. A retrovirus restriction factor TRIM5alpha is transcriptionally regulated by interferons.

Asaoka K, Ikeda K, Hishinuma T, Horie-Inoue K, Takeda S, Inoue S.

Division of Gene Regulation and Signal Transduction, Research Center for Genomic Medicine, Saitama Medical School, Saitama, Japan.

TIIVISTELMÄ 

• Tripartiitti-motiivinen proteiiniperhe, retroviraalisen infektion restriktiotekijöihiin kuuluva

Abstract

• TRIM5alpha is a member of tripartite motif protein family and recently identified as a restriction factor for retroviral infection in a species-specific manner.

• Ihmisen TRIM5alfageeni sijaitseee kromosomissa 11, asemassa 11p15 rykelmänä muitten TRIM-geenien kanssa ja niihin kuuluu TRIM6, TRIM21 ja TRIM24.

Human TRIM5alpha gene is located on chromosomal position 11p15 in a cluster with other TRIM genes including TRIM6, 21, 22, and 34.

•  Interferoni (IFN) säätää ylös TRIMalfa mRNA expresion koejärjestelmissä.

We show here that interferon (IFN) upregulates TRIM5alpha mRNA expression in HeLa and HepG2 cells by performing Northern blot analysis and quantitative real-time PCR.

•  Interferoni aiheutti TRIM5alfa promoottorissa aktivaation.

TRIM5alpha promoter activity was IFN inducible as confirmed by luciferase assay using a reporter plasmid that contained the 5'-flanking region of TRIM5alpha.

•  Interferoni IFN aktivoi TRIM5alfan promototorin IFN:llä stimuloidun ISRE elementin vasteen  kautta.

Mutational analysis has revealed that IFNs activate TRIM5alpha promoter activity through a putative interferon-stimulated response element (ISRE).

•  ISRE-sekvenssiin kiinnittyy toinenkin  interferoniin vastaava  signaalinjohtaja ja transkriptiotekijän(STAT1) aktivaattori.

Intriguingly, another IFN-responsive protein signal transducer and activator of transcription factor 1 (STAT1) binds to the ISRE sequence as shown by electrophoretic mobility shift assay using HeLa cell extracts.

• TRIM5alfa-proteiinin ilmeneminen induosituu  beta-interferonilla(IFNbeta) .

We have raised a specific polyclonal antibody against TRIM5alpha and confirmed that TRIM5alpha protein expression is inducible by IFN-beta in HeLa cells.

•  Näistä tutkimuksista päätellen TRIM5alfan transkriptio ja proteiinisynteesi voi moduloitua interferonilla, joten TRIM5alfalla saattaa olla osaa IFN:n indusoimassa antivirustilassa, joka kehittyy retrovirusinfektiossa.

These results lead us to define that the transcription and protein synthesis of TRIM5alpha could be modulated by IFN, suggesting that TRIM5alpha may play a role in an IFN-induced antiviral state against retrovirus infection.

Suom. 20.11. 2013. 

Kromosomi 6

In humans, the 3.6-Mb (3 600 000 base pairs) MHC region on chromosome 6 contains 140 genes between flanking genetic markers MOG and COL11A2.^[3] About half have known immune functions (see human leukocyte antigen). The same markers in the marsupial Monodelphis domestica (gray short-tailed opossum) span 3.95 Mb and contain 114 genes, 87 shared with humans.^[4]

Mihin kromosomiin HIV-1 haluaa asettaa proviruksensa?

Tiedetään , että HIV-1 retrovirus tekee globaalin genomin epästabiiliksi.
Tämä epästabiilius tulee proviruksen asettamisesta globaaliin genomiin. Nyt tulee mieleen kysymys, onko jokainen kromosomi altis integroimaan vierasta DNA:ta vai onko HIV-1 viruksella omat päämääräkromosomit joihin provirus menee?
Ovatko nämä kromosomit juuri niitä, joista antiretrovirus vaste voisi kehittyä Globaalisesta genomista käsin jo itsestään esiin??
Tästä asiasta löytyy joitain artikkeleja, HIV-1 viruksen proviruksen esiintymisen preferenssikromosomeista.

Chromosome Research

Volume 7, Number 3, 177-183, DOI: 10.1023/A:1009243115039 Localization of HTLV-1 and HIV-1 Proviral Sequences in Chromosomes of Persistently Infected Cells

Liubov A. Glukhova, Sergei V. Zoubak, Alla V. Rynditch, Galina G. Miller, Irina V. Titova, Nadezjda Vorobyeva, Zoya V. Lazurkevitch, Alexander S. Graphodatskii, Alla A. Kushch and Giorgio Bernardi

http://www.springerlink.com/content/n27wv48h5nx45r11/

Abstract(suomennosta)

Integration sites for HTLV-1 and HIV-1 proviruses were detected by FISH on the chromosomes of HTHIV27 cells persistently infected by HIV-1 (strain IIIB).

FISH menetelmällä havaittiin HTLV-1 ja HIV-1 virusten provirusten integroitumiskohtia erään solutyypin kromosomeista sellaisista soluista, joita oli pysyvästi infektoitu HIV1 viruksen IIIB kannalla.

HTLV-1 signals were found on 9 loci of chromosomes 4, 6, 9, 15 and 16. Integration sites of GC-rich HTLV-1 provirus are located in GC-rich isochores, confirming an ‘isopycnic’ integration, namely an integration in which the GC level of the host sequences around the integration site match the GC level of the provirus.

HTLV-1 signaaleita löydettiin kromosomien 4, 6, 9, 15 ja 16 locuksesta 9.
GC- rikkaan HTLV-1 viruksen proviruksen integroitumiskohdat sijaitsivat GC-rikkaissa isochore-kohdissa ja ne muodostivat isopyknisen integraation, nimittäin sellaisen joukkoon sijoittautumisen, jossa isäntäsolun sekvenssin GC-pitoisuus integroitumiskohdan ympäristössä matchasi eli sopi hyvin proviruksen GC-pitoisuuteen.

This conclusion is not only derived from the compositional map of human chromosomes, but also from HTLV-1 hybridization on compositional fractions of human DNA.

Tähän johtopäätökseen ei ole tultu ainoastaan ihmisen kromosomiston rakenteellisista kartoista käsin, vaan myös tutkimuksista, joissa on tehty HTLV-1 hybridisaatiota ja vastavista ihmisDNA:n rakenneosista.

Integration of GC-poor HIV- 1 provirus was found on 4 loci of chromosomes 2, 7, 17 and 19.

Sellainen HIV-1 virus joka oli GC-köyhää, näytti integroituneen kromosomeissa 2, 7, 17 ja 19 lokukseen 4.



Tutkittiin minne asettuu yksi täydellisen HIV-1 proviruksen aktiivi kopio ja se integroitui H1 isochore-kohtiin, mutta defektit kopiot asettuivat GC- köyhiin L-isochore-kohtiin.

One copy of a complete HIV-1 provirus, which is active, was integrated in H1 isochores, whereas other defective copies were located in GC-poor L isochores.

These results are discussed in terms of regional integration of retroviral sequences.

Näitä seikkoja pohdittaessa puhutaan retroviraalisten sekvenssien alueellisesta integroitumisesta.

chromosomal integration - HIV-1 - HTLV-1 - isochores

This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.

COUMERMYCIN

http://www.wikigenes.org/e/chem/e/440555.html
http://www.inspiralis.com/go/antibiotics.php

Coumermycin A1

Synonyms: Notomycin

Formula: C₅₅H₅₉N₅O₂₀ M. Wt.: 1109.4 g/mol

Solubility:

Kumermysiini A1 on gyraasi B estäjä

Biol Chem. 2010 Dec 10;285(50):39314-28. Epub 2010 Oct 11. Gyrase B inhibitor impairs HIV-1 replication by targeting Hsp90 and the capsid protein.

Vozzolo L, Loh B, Gane PJ, Tribak M, Zhou L, Anderson I, Nyakatura E, Jenner RG, Selwood D, Fassati A.

Wohl Virion Centre, Division of Infection and Immunity, University College London, 46 Cleveland Street, W1T 4JF London, United Kingdom.

Abstract (suomennosta)

Chemical genetics is an emerging approach to investigate the biology of host-pathogen interactions.

Kemiallinen genetiikka on laajeneva ala, jossa tutkitaan isäntäsolun ja patogeenin välisen interaktion biologiaa.

We screened several inhibitors of ATP-dependent DNA motors and detected the gyrase B inhibitor coumermycin A1 (C-A1) as a potent antiretroviral.

Tutkijat löysivät vahvan antivirustehoa omaavan molekyylin, gyraasi B estäjän, kumermysiiniA1(C-A1) molekyylin, kun he seuloivat useita ATP.stä riippuvaisia DNA-moottorien estäjiä.

C-A1 inhibited HIV-1 integration and gene expression from acutely infected cell, but the two activities mapped to distinct targets.

Tämä mainittu molekyyli kumermysiini A1 esti HIV-1 viruksen integroitumisen ja sen geenin ilmenemän akuutisti infektoituneessa solussa , mutta nämä kaksi aktiviteettia kartoittuivat kahteen eri kohteeseen.

Target discovery identified Hsp90 as the C-A1 target affecting viral gene expression.

Kohdetta etsittäessä havaittiin että Hsp90 toimi kumermysiiniA1- kohteena mistä virusgeenin ilmeneminen haittaantui.

Chromatin immunoprecipitation revealed that Hsp90 associates with the viral promoter and may directly regulate gene expression.

Kun tehtiin kromaatiinin immuunisaostustutkimuksia, ilmeni että Hsp90 liittyi viruksen promoottoriin ja saattoi suoraan säädellä geenin ilmenemistä.

Molecular docking suggested that C-A1 binds to two novel pockets at the C terminal domain of Hsp90.

Molekulaarisista kohdistustutkimuksista (laituroitumisista) pääteltiin, että kumermysiinimolekyyli sitoutuu kahteen vasta havaittuun taskuun Hsp90 molekyylin C-terminaalisessa domaanissa.

C-A1 inhibited Hsp90 dimer formation, suggesting that it impairs viral gene expression by preventing Hsp90 dimerization at the C terminus.

Kumermysiini esti Hsp90 molekyylin dimeerin muodostumisen ja tästä pääteltiin, että se vikuuttaa viruksen geenin ilemenemistä estämällä Hsp90 molekyylin C-terminaalisen dimerisaation.

The inhibition of HIV-1 integration imposed by C-A1 was independent of Hsp90 and mapped to the capsid protein, and a point mutation at residue 105 made the virus resistant to this block.

Mutta kumermysiinin vaikuttama HIV-1 viruksen integraation estyminen ei ollut riippuvainen Hsp90 molekyylin tapahtumista ja se kartoittuikin kapsidiproteiinin puoleiseksi tapahtumaksi. Toisaalta- jos kapsidiproteiinissa olisi tapahtunut pistemutaatio aminohapossa 105, niin silloin virus olisi resistentti juuri tälle kumermysiinin estovaikutukselle.

HIV-1 susceptibility to the integration block mediated by C-A1 was influenced by cyclophilin A.

HIV_1 viruksen alttius kumermysiinin aiheuttamalle integroitumisen estovaikutukselle välittyi sellaisen tekijän kautta, jonka nimi on syklofiliini A.

Our chemical genetic approach revealed an unexpected function of capsid in HIV-1 integration and provided evidence for a role of Hsp90 in regulating gene expression in mammalian cells.

Tutkijoitten tässä mainitsemat kemiallisgeneettiset lähestymistavat paljastivat viruskapsidin yllättävän funktion HIV-1 viruksen integraatiossa (isäntäsolun tumamateriaaliin) ja antoivat samalla näyttöä Hsp90 proteiinin osuudesta nisäkässolujen geeniexpression säätöön.

Both activities were amenable to inhibition by small molecules and represent novel antiretroviral drug targets.

Kummatkin mainitut aktiviteetit olivat pienten molekyylien tekemälle inhibitiolle alttiita joten ne edustavat aivan uusia antiviruslääkkeitten kohteita.

PMID: 20937817 [PubMed - in process]PMCID: PMC2998086

Yksityiskohta HIV-1 viruksen infektion alun tapahtumista ENRY, UNCOUTING

Retrovirology. 2010 Nov 17;7:96.Revisiting HIV-1 uncoating.

Arhel N.

Department of Virology, URA3015, Institut Pasteur, 25-28 rue du Dr, Roux, 75015 Paris,

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/core/lw/2.0/html/tileshop_pmc/tileshop_pmc_inline.html?title=An%20external%20file%20that%20holds%20a%20picture%2C%20illustration%2C%20etc.%0AObject%20name%20is%201742-4690-7-96-3.jpg%20%5BObject%20name%20is%201742-4690-7-96-3.jpg%5D&p=PMC3&id=2998454_1742-4690-7-96-3.jpg

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21083892
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2998454/figure/F3/

Abstract

HIV uncoating is defined as the loss of viral capsid that occurs within the cytoplasm of infected cells before entry of the viral genome into the nucleus. 

HIV viruksen vapautuminen viruskapsidistaan (UNCOATING) infektoituneen isäntäsolun sytoplasmassa on tapahtuma, joka esiintyy ennen virusgenomin menoa tuman sisään (ENTRY).

It is an obligatory step of HIV-1 early infection and accompanies the transition between reverse transcription complexes (RTCs), in which reverse transcription occurs, and pre-integration complexes (PICs), which are competent to integrate into the host genome.

Vapautuminen viruskapsidista on HIV-1 viruksen varhaiselle infektiovaiheelle obligatorinen tapahtuma ja sitä myötäilee siirtymävaihe RTC kompleksin ja PIC kompleksin kesken. RTC ovat käänteisen transkriptioentsyymin käsittäviä. PIC ovat preintegraatiokompleksejä.

The study of the nature and timing of HIV-1 uncoating has been paved with difficulties, particularly as a result of the vulnerability of the capsid assembly to experimental manipulation. 

Tutkimuksia HIV-1 viruksen vapautumisesta viruskapsidistaan on vaikeuttanut kovasti moni seikka, erityisesti se että capsidikoostumus on hyvin vaurioherkkää kokeelliselle manipulaatiolle.

Nevertheless, recent studies of capsid structure, retroviral restriction and mechanisms of nuclear import, as well as the recent expansion of technical advances in genome-wide studies and cell imagery approaches, have substantially changed our understanding of HIV uncoating. 

Mutta viimeaikaiset tutkimukset ovat olennaisesti muuttaneet käsityksiä HIV viruksen UNCOATING- vaiheesta. Näihin kuuluu tutkimukset kapsidirakenteesta, retroviraalisesta restriktiosta ja tumaankuljetusmekanismista samoin on teknistä edistymistä genomin laajuisissa tutkimuksissa ja mahdollisuuksissa kuvata solua.

Although early work suggested that uncoating occurs immediately following viral entry in the cell, thus attributing a trivial role for the capsid in infected cells, recent data suggest that uncoating occurs several hours later and that capsid has an all-important role in the cell that it infects: for transport towards the nucleus, reverse transcription and nuclear import.

Vaikka varhaisista tutkimuksista pääteltiin, että UNCOUTING, kapsidista vapautuminen tapahtuisi heti kun virus oli mennyt solun sisään, jolloin kapsidin merkitys olisi melko mitätön infektoituneissa soluissa, niin nykyiset tutkimukset sitävastoin antavat johtopäätöksen UNCOUTING- vapautuman tapahtumisesta vasta useita tunteja myöhemmin ja että kapsidilla olisikin mitä tärkein rooli infektoidussa solussa: virusmaterian kuljettamisessa kohti tumaa, viraalisen sanoman käänteiskirjoituksessa (RT) ja tumaan sisäänkuljetuksessa.

Knowing that uncoating occurs at a later stage suggests that the viral capsid interacts extensively with the cytoskeleton and other cytoplasmic components during its transport to the nucleus, which leads to a considerable reassessment of our efforts to identify potential therapeutic targets for HIV therapy.

Kun nyt tiedetään tämän virusvaipasta vapautumisen (UNCOATING) tapahtuvan myöhäisemmässä vaiheessa, voidaan päätellä, että viruskapsidi asettuu laajaan interaktioon sytoskeleton-rakenteitten kanssa ja muiden sytoplasmoisten komponenttien kanssa sinä aikana kun sitä kuljetetaan kohti tumaa ja tämä taas johtaa merkittävään uudelleen asennoitumiseen pyrkimyksissä identifioida mahdollisia terapeuttisia kohteita HIV terapialle.

This review discusses our current understanding of HIV uncoating, the functional interplay between infectivity and timely uncoating, as well as exposing the appropriate methods to study uncoating and addressing the many questions that remain unanswered.

Tässä otsikon mainitsemassa katsauksessa pohditaan nykyistä ymmärrystä HIV viruksen UNCOATING vaiheesta ja sitä, mikä funktionaalinen suhde vallitsee infektiivisyyden ja virusmateriaalin vaipasta vapautumisen ajoittumisella. pohditaan myös, miten tätä vaipasta vapautumisvaihetta voisi sopivasti tutkia ja siten onkin monta kysymystä joihin ei vielä ole vastauksia valmiina.

Oseltamivir resistentti pandeminen AH1N1

http://www.cdc.gov/eid/content/17/2/pdfs/10-1724.pdf

Uusi HIV-1 virusrekombinantti antenataalissa kohortissa

http://www.cdc.gov/eid/content/17/2/pdfs/10-0629.pdf

Jatkoa: Interferonit ja influenssavirus

II

Influenssavirus

Nyt artikkelin kirjottaja tarkkaa A-influenssavirusta, miten se suhtautuu interferonijärjestelmään, joka helposti voisi tuhota sen, jos vain voisi aktivoida kaikki 100 geeniä ja interferonituoton..

Influenssavirus ei lähde ”soitellen sotaan”. Sillä on ”eväänä” aika monta NS1 proteiinia virioninsa sisällä ja katteena viruspartikkelille (RNP).

• Viruksen varusteet NS1 JA GEENISEGMENTTI 8.

Mikä on tämä NS1, virusgenomin segmentti 8:n koodaama virusproteiini, nonstrukturaalinen proteiini

Jo varhain on havaittu, että influenssavirukset ovat niukkoja interferonien indusoijia, vaikka interferonit kuvattiinkin ”antivirustekijöinä” ensimmäisen kerran soluista, joita oli käsitelty heikennetyillä, kuumakäsittelyllä inaktivoiduilla A-influenssaviruksilla.

Influenssavirukset, kuten moni muukin virus pystyy koodaamaan sellaisia mekanismeja, joilla voi VÄLTTÄÄ interferonivasteen tai VASTUSTAA sitä.

Mitä A-influenssa-virukseen tulee, sillä on oikein antagonistifunktiota tekevä GEENI, jonka tuotteena on yllämainittu NS1-proteiini, nonstrukturelli proteiini1. Influenssaviruspartikkelissa on ainakin 8 eri palasta, segmenttiä, RNA-materiaalia. Kahdeksas segmentti on lyhin ja siinä on se geeni, josta virus saa valmistettua näitä NS-proteiinia. Niitä on NS1 ja NS2.

NS1 proteiini on se nonstrukturelleista proteiineista, jota influenssaviruksella infektoituneessa ihmissolussa on eniten.

• ENTÄ JOS NS1 GEENI PUUTTUISI VIRUKSELTA?

Kun tehtiin tutkimuksia poistogeenisella tekniikalla ja kehitettiin influenssavirus, jossa ei ollut tätä NS1-geeniä tai tehtiin NS1-mutantti virus, havaittiin seuraavaa: Jos NS1 puuttui, viruksen replikoituminen oli puutteellista useimmissa soluissa ja isännissä, PAITSI jos puuttui toimiva interferonijärjestelmä. Mutantti NS1 virus oli heikentynyt, mutta kykeni suorittamaan replikaatiota.

• ENTÄ JOS ISÄNTÄSOLUSTA PUUTTUU STAT 1 ja 2 (INAKTIIVI TRANSKRIPTIOTEKIJÄ)?

Sellaisessa koe-eläimessä, jolta puuttui interferonivasteen eräs avainmolekyyli STAT1 (STAT1 poistogeeninen koe-eläin), mutantti NS1 virus aiheutti taudin. Näistä tuloksista voitiin päätellä, että virus tarvitsee välttämättä NS1 geeniään ja geenituotetta ( NS1 proteiinia) voittaakseen isäntäsolun interferonivasteen influenssa A-virusinfektion aikana.

Influenssa A-viruksen NS1 geenin (Segm.8) IFNalfa ja beeta- antagonisoiva vaikutus perustuu NS1 proteiinin kykyyn estää IFNbeeta-synteesi. Tästä seuraakin A-influenssa viruksen maine, että se on sellainen ”huonosti beeta-interferoneja indusoiva virus”.

• ENTÄ JOS JOS NS1PROTEIINI PUUTTUU?

Kun ja jos NS1 puuttuu, influenssa A virus muuttuu vahvasti IFNα/β-interferoneja indusoivaksi kuten tavallinen virus yleensä - ja tällainen taas ehkäisee NS1-mutanttien virusten replikoitumista.

• NS1 SITOUTUU ITSE ds-RNA MUOTOIHIN! ( Kuin olisi viruksen puolesta sensorina)

• SYTOPLASMAVAIHE EI ANNA VIRUSHÄLYTYSTÄ

Koska NS1 omaa viruksen replikaation välituotteeseen, dsRNA-muotoon, sitoutuvia ominaisuuksia, on todennäköistä, että se sakkaa runsaudellaan viruksen tuottamia dsRNA-rihmoja virusinfektion aikana, mikä taas estää tämän virusta haittaavan ja paljastavan muodon joutumista solusensorien havaintokenttään.

( Tappaja-T-solut nimittäin heräisivät myös).

Tämä toimintamalli sopisi kuvaamaan NS1 expression kyvykkyyttä estää transkription aktivoituminen siltä osin, mikä koskee interferonien IFNα/β synteesin indusoitumista IRF3 mukaanluettuna.

• TUMA EI ANNA VIRUSHÄLYTYSTÄ

Lisäksi interferoni beetan (IFNβ) tuoton optimaaliseen estämiseen NS1:llä vaaditaan NS1-proteiinin sitoutuminen dsRNA-molekyyliin.

• B-INFLUENSSA JA A-INFLUENSSA EROAVAT TOISISTAAN

B-influenssan suhteen on havaittu samankaltaisia löytöjä NS1 proteiinista.

• NS1 ESTÄÄ NORMAALIN mRNA:n PROSESSOIMISTA vain A-INFLUENSSASSA .

Influenssa A-viruksen NS1 ( mutta ei influenssa B-viruksen NS1) estää niitä solutekijöitä, jotka osallistuvat mRNA:n prosessoimiseen. Tämä funktio saattanee omata osuutta A-viruksien interferonien tuoton estymisessä.

• VALMIIDENKIN INTERFERONIEN ESTOVAIKUTUSTA

Lopuksi mainittakoon että NS1 on osoittanut myös interferoneja inhiboivaa vaikutusta niitten jo ollessa syntetisoituneina ( interferonien post-synteesivaiheessa).

• TRANSLAATIONESTÄJÄN (PKR) AKTIVAATIO ESTYY.

Sekä A- että B-influenssavirukset estävät translaatioinhibiittorin ja interferoneja indusoivan proteiinin PKR aktivoitumisen. (Translaatio tapahtuu sytoplasmassa viruksen mRNA(+) :n avulla käyttäen solun koneistoa ja sillä tuotetaan virusproteiineja).

• ANTIVIRAALISTEN VASTEIDEN KIIHDYTTÄJÄ (ISG15) ESTYY.

B-viruksen NS1 estää ISG15 aktiviteettia. Tämä taas on interferonien indusoima proteiini, jonka tulisi kiihdyttää interferonivälitteisten antiviraalisten vasteitten esiintuloa.

(ISG15: ISG15 has been something of a mystery to biologists, and nobody has known ... However, scientists have reasoned that ISG15 is involved in the innate immune . ISG15 (IFN-stimulated gene, 15kDa) proteins is a UBl (ubiquitin-like protein)

NS1 geenin osuus ( Virusgeeni 8) virulenssissa

Ihmisinfluenssa A virus pystyy infektoimaan suoraan monia eri eläinlajeja, kuten eri lintuja ( esim.vesilintuja, kananpoikia, kalkkunoita), hevosia, porsaita ja ihmisiä, mutta se voi myös ylittää lajirajoja, kuten lintuinfluenssavirus.

Avian influensavirus A voi infektoida nisäkäseläimiä ja myös ihmistä.

Tästä ominaisuudesta on seurannut historian aikana kriittisiä ihmiskunnan pandemioita, joille on ominaista jokin uusi antigeeninen piirre, uusia virusdeterminantteja, uuden viruksen lähtö kiertämään maapalloa. Nämä determinantit taas ovat peräisin sellaisista lintuviruskannoista, joille ei ole olemassa edeltäkäsin mitään spesifistä, osuvaa immuniteettia useimmissa ihmisväestöissä. Tällöin uudesta viruksesta olisi tuloksena korkempi sairastuvuus ja mortaliteetti kuin tutumman vanhan ihmisinfluenssaviruksen palatessa. Tosin on vaikea ennustella mitään linnuissa kiertelevien influenssaviruskantojen pandemisista potentiaaleista. Eihän tunneta täydellisesti niitä tekijöitä, jotka osallistuvat lintuinfluenssakantojen tai lintuantigeenideterminantteja sisältävien uudelleen järjestyneitten virusten kykyyn infektoida ja lisääntyä ( propagoida, riehahtaa) ihmisissä. Tämän tiedonpuutteen takia ei tarkkoja pandemisen potentiaalin arvioita ole annettavissa. (Vasta pandemian jo alettua voidaan pohtia ja analysoida antigeenialkuperiä ja kokoomuksia).

• HA geeni ja HEMAGGLUTINIINI proteiini, geenituote

Vaikka näyttää selvältä, että hemagglutiniiniproteiinin (HA) reseptorispesifisyys on tärkeä seikka lintuviruskantojen sopeutumisessa ihmisiin, on kuitenkin muita, vähemmän selviteltyjä tekijöitä, jotka osallistuvat tähän lajirajan ylittävään ihmisiin sopeutumiseen, adaptaatioon.

• NS1 geeni ja geenituote VASTAVAIKUTTAA INTERFERONIJÄRJESTELMÄÄN

Mitä tulee NS1-geeneihin, niin eri viruskannat eri eläinlajeista näyttävät valitsevan todennäköisimmin sellaisen NS1-geeniadaptaation, jonka tuloksena saadaan aikaan juuri sen lajin interferonijärjestelmän (IFNα/β system) lajispesifinen antagonismi, vastavaikutus.

• ESIMERKKIVIRUS

H1N1/NS1/1918/WSN ihmisinfluenssa vertailtuna hiiren influenssaan A/H1N1.

Kun vertailtiin vuoden 1918 pandemian (Espanjan taudin A-influenssaviruksen H1N1) NS1-geeniä hiireen sopeutuneen A/H1N1-influenssaviruskannan NS1-geenin kanssa, havaittiin tapahtuneen juuri kuten yllä mainittiin.

( Kyse oli A-influenssavirus kannasta WSN). Kussakin isäntälajissa viruksen NS1 geeni sopeutuu juuri sille isäntälajille sopivaksi vastustamaan sen sen isäntälajin interferonijärjestelmää. Kun sijoitettiin WSN virukseen (WSN = Wild type influenza virus) sen NS1-geenin kohdalle vuoden 1918 pandemiaviruksen NS1-geeni, havaittiin, että virus oli vaimentunut hiiressä, mutta ihmissoluissa pystyi aiheuttamaan tehokkaan interferonituoton estymisen. Asian selittänee NS1 geenin spesifiset interaktiot isäntätekijöihin, joissa on lajista riippuen erilaisia sekvenssejä: hiireen sopeutunut NS1 oli vahvemmassa interaktiossa hiirien eri tekijöitten kanssa kuin ihmisen eri faktoreitten kanssa ja päinvastoin.

Jos tämä on eri influenssaviruskantojen NS1-geenin yleinen ominaisuus, olisi minkä-tahansa- vallitsevan -lintuviruskannan NS1-geenin sopeuduttava siten, että se tehokkaasti antagonisoi ihmisen interferonijärjestelmää (The human IFNα/β system), jotta se voisi aiheuta ihmisessä antivirusvasteen kehnoutumisen

Vaihtoehtoisesti lintuviruksen olisi välttämättä hankittava joltain ihmisinfluenssakannalta päin NS1 geenin uudelleen järjestäytynyt (REASSESMENT) muoto, jotta se voisi tehokkaasti infektoida ja propagoida ihmiskunnan puolella.

• NS1 GEENI ON MERKITSEVÄ

Koska mutaatiot, jotka koskettavat NS1-geenin funktiota, vaikuttavat vahvasti viruksen patogeenisuuteen, korkeasti patogeenisella influenssaviruskannalla (HPAIV) saattaa olla sellainen NS1-geeni, joka on ominaisuuksiltaan erityisen vahva interferonien (IFNα/β) vastavaikuttaja, IFN-antagonisti.

• NS1-GEENI VAIMENTAA MUITAKIN TRANSKRIPTIOTEKIJÖITÄ VAIKUTTAEN SYTOKIINIEN ERITTYMISEEN (Sytokiinimyrskyistäkin on jossain yhteydessä puhuttu).

Edelleen: NS1-geenin kyky vaimentaa erilaisten transkriptiotekijöitten aktivoitumista virusinfektion kuluessa antaa muitakin vaikutuksia kuin vain edellä mainitut vaikutukset interferonien (IFNα/β) synteesiin.

• ERÄÄN HAITALLISEN (PROINFLAMMATORISEN) SYTOKIININ ERITYS VOI LISÄÄNTYÄ LIIKAA (TNF-alfa)

Esimerkiksi NS1 näyttää säätelevän dendriittisolujen (DC) funktion aktivoitumisessa mukana olevan monen sytokiinin ja molekyylin esiintymistä. Siltä osin E-Aasian siipikarjassa ja vesilinnuissa riehuvien vahvapatogeenisten (HPAI) lintuinfluenssavirusten NS1 voisi olla syynä näitten virusten aiheuttamaan ihmisten makrofagien kohonneeseen proinflammatoristen sytokiinien ( esim. TNF-alfa) pitoisuuteen. Proinflammatoristen sytokiinien korkeat määrät ovat todennäköinen syy näitten virusten ihmiskunnassa aiheuttamaan epätavalliseen letaalisuuteen (HLH-kaltainen oireyhtymä)

Onneksi näitten virusten aiheuttamat infektiot näyttävät olevan harvinaisia eikä virus ole osoittanut kykyjä propagoida tehokkaasti ihmisestä toiseen.

• MUITAKIN VIRUSGENOMIN OSIA SYYLLISENÄ KEHOPUOLUSTUKSEN LUHISTUMISEEN

PA, Geeni 3. Endonukleaasi

Vaikka NS1 olisi deletiogeeninään ja indusoisi runsaasti interferoneja alfa ja beeta, niin lisäksi UV-sädetys saisi vielä enemmän interferonieritystä esiin, joten täytyy olla lisäksi jokin muu geeni kuin NS1 yksin, mikä pystyy lopettamaan IFNalfa/beeta tuoton. Mahdollisesti viruspolymeraasi endonukleaasina, joka nappaa CAP-palasen (”cap-snatching”) solun omalta mRNA:lta, lie vastuussa muusta anti-IFN-alfa/beeta vaikutuksesta. Mutta tästä tarvitaan lisätutkimuksia. Joka tapauksessa useissa virusperheissä on tavallista monien IFNalfa/beeta antagonisoivien ko-operatiivisten virusgeenien olemassaolo.

PB1 (ja PB1-F2), Geeni 2 polymeraasi, elongaasi (ja mitokondrian apoptoosiherkistäjä)

Influenssa-A-virus koodaa toista nonstrukturellia polypeptidiä viruksesta infektoituneissa soluissa ja se on PB1-F2 proteiini. Se koodautuu vaihtoehtoisella ORF-luennalla PB1-F2 segmentistä käsin, mikä myös ohjelmoi PB1-proteiinin synteesiä. PB1 taas on viruspolymeraasin kriittinen komponentti.

PB1-F2 löydetään infektoituneen solun mitokondriasta, missä se vaikuttaa mitokondrian läpäisevyyteen ja sen kalvoaukkokomplekseihin (ANT3, VDCA1). Näillä tekijöillä on tärkeä osuus apoptoosin kontrollissa. Tätä kautta PB1-F2 herkistää isäntäsolun apoptoosille. Jos influenssaviruksen PB1-F2 tekijä olisi tehoton, säästyisi isäntäsolu (ihmisen monosyytti) apoptoosilta. Onkin useita ihmisinfluenssakantoja, joista puuttuu tämä PB1-F2, joten sen olemassaolo saattanee vaikuttaa patogeenisyyteen ja sillä voi olla pandemian vaikeusasteessa merkitystä.

NS1 antiviruslääkkeitten ja rokotteen maalitauluna

INTERFERENSSI (RNAi, siRNA). Tietämyksellä NS1-geenin ja proteiinin funktioista voi olla sovellutusta lähitulevaisuudessa etsittäessä uusia anti-influenssaviruslääkkeitä. Jos löydettäisiin pieniä molekyylejä (siRNA) , jotka voisivat vaikuttaa interferenssiä NS1-tekijän kykyihin sitoa dsRNA:ta tai sen kykyyn estää IFNalfa/beetatuottoa, voitaisiin kohottaa isäntäkehon luonnollista immuniteettia influenssavirusta kohtaan ja keho selviäisi nopeammin viruksesta.

Geenivaimennettu rokote

Lisäksi sellaiset rekombinanttivirusrokotteet, joissa olisi toimimaton NS1-geeni, saattaisivat edustaa tehokasta elävää heikennettyä rokotetta influenssavirusta vastaan. Tällaisia viruksia pystyttäisiin kasvattamaan sellaisissa elatusaineissa, missä ei ole IFNalfa/beetaa, mutta ne häviäisivät kehossa.

Geenimodifioitu virusrokote

Edelleen koska NS1 geenin estovaikutus kumoaa sekä luonnollista että adaptatiivista immuniteettia , olisi ilmeisesti mutantit NS1 virukset paljon immunogeenisempiä.

On kehitelty rekombinantteja influenssaviruksia, joissa on modifioidut NS1-geenit ja eri eläinkokeissa on todettu että ne ovat immunogeenisiä ja kumoutuvat vaikutukseltaan. Tällaisia modifioituja viruksia saatettaisiin käyttää tulevaisuudessa perustana eläville rokoteille epidemioita ja pandemista influenssaa vastaan.

LÄHDETIETOJA:

This research was supported by the National Institutes of Health and Department of Defense. Dr García-Sastre is a professor in the department of microbiology at Mount Sinai School of Medicine in New York. His studies provided the first description and molecular analysis of a viral-encoded IFN antagonist among negative-strand RNA viruses.

Päivitystä

2007-02-02 23:06

Lea Bright

LÄHDE http://www.cdc.gov/ncidod/EID Emerging Infectious Diseases

Interferonit ja antivirusgeenien käynnistyminen

Tämä ei sinänsä ole uutta vaan on hyvä kerrata kuitenkin.

• INTERFERONIT

Lähinnä interferoneista ja jatkossa siitä, miten A-influenssa vikuuttaa luonnollista immuunipuolustusta ja hävittää interferonivasteen.

Lähde: Adolfo Carcia-Sastre. Pathogenesis Antiviral Response in Pandemic Influenza Viruses Mount Sinai School of Medicine, New York, US

I. SOLUN INTERFERONIT ANTIVIRUSVASTEENA JA VIRUSTEN ANTI-INTERFERONIVASTE

Tämä newyorkilainen teksti pureutuu isäntäsolun antivirusvasteen selvittelyyn. Ihmisen solussa on paljon , yli 100 antivirusgeeniä. Mutta on kyse vain siitä, ehtiikö solu aktivoida ne antivirusgeeninsä vai ei ja saako solu kehkeytetty järjestelmän propagoitumisen interferoneilla vai ei.

II. Kirjoituksen lopussa kirjoittaja käsittelee influenssavirusten suhtautumista tähän IFN-järjestelmään. ”Influenssaviruksen aiheuttamat antivirusvasteet kehossa ja asian patogeneesi”(jatkoa...)

Myös tulevaisuuden näkymiä antivirusstrategiasta.

• TAUSTAA interferonien järjestelmästä
  

Virusten ja ihmiskehon välisistä monimutkaisista vuorovaikutuksista riippuu virusinfektion lopullinen tulos. Virusinfektiot varsinkin ovat aivan erityisen päteviä kehon signaaliohjelmien esiinliipaisijoita infektoituneessa solussa. Interferoni (IFN) on infektoituneen solun hätähuuto ympäröiville terveille soluille . Virusvaikutuksesta aiheutuu isäntäsolun (tässä: ihmissolun) geenien asennoituminen asiaan, moduloituminen, virittyminen ja sitten geenituotteitten määrissä tapahtuu havaittavia muutoksia. Toiset näistä muutoksista suosivat viruksen omaa replikaatioprosessia (lisääntymistä) ja toiset muutokset heijastavat isäntäsolun vastetta virusta kohtaan. Tässä tulee esiin VIRUSTEN pitkän evoluution ja kokemuksen tuloksenaviruksen kyhäämä IHMISTUNTEMUSTA OSOITTAVA sopeutettu GEENIPÄTEVYYS. Ne ovat jo edeltä (evoluutionsa aikana) valmistautuneet kohtaamaan isäntäsolun luontaisen, normaalin, alkupuolustuksen. Tästä viruksen ja isäntäsolun keskinäisestä suhteesta, interaktiosta, syntyykin taudin asteittainen eteneminen - ”taudin tango” ja vaikutukset adaptatiiviseen immuunivasteeseen. Virus taistelee ikään kuin vertaisensa ”järkiapparaatin” kanssa mitä pätevimmin, mitä loogisimmin ja kauaskantoisin strategioin

VIRUSPROTEIINIEN säätelyfunktiot ovat hyvin merkitseviä influenssaviruksen patogeenisyydessä ja ne näyttävät osittain olevan syynä influenssaviruksen kykyyn infektoida useitakin eläinlajeja, mistä sitten seuraa ihmiskunnalle asteittain kehkeytyvä pandemisen influenssan vaara. Patogeenien kehittyminen rinta rinnan niiden isäntien kera on johtanut isäntäkehojen immuunijärjestelmien muovautumiseen, ehkä terveelliseen virittymiseenkin toisaalta.

ISÄNNÄN PUOLELLA pääkomponenttina tässä järjestelmässä on LUONNOLLINEN IMMUUNIVASTE, johon kuuluvat kaikki isäntäkehon eri estemuodostumat, barrierit, kuten iho, limakalvot, limakalvojen eri eritteet ja monet patogeenispesifiset vasteet. Tämä luonnollinen immuunivaste ei käsitä vain isännän ensimmäistä infektioitten estettä, vaan varustaa kehoa myös signaaleilla, joista seuraa SOLUVÄLITTEISTEN ja HUMORAALISTEN IMMUUNIVASTEIDEN kehittyminen.

• IFN, interferoni

Interferoni-molekyylien kehkeytyminen on merkkinä virusinfektiosta.

(1) Interferonit IFN alfa ja IFN beeta ovat kriittinen elementti tässä luonnollisessa immuunijärjestelmässä. Nämä ovat erittäin tärkeitä kehon puolustautuessa varsinkin viruksilta. Kun erittyy näitä interferoneja, ne vaikuttavat solujen antivirusvasteen esiin kehkeytymisen säätämällä antivirusvasteen geenijärjestelmän käyntiin.

(2) Interferoni beeta-geeni säätyy päälle. Lopulta voi transkription kautta yli 100 antiviraalia geeniä käynnistyä ja propagoida tehokkaan vasteen ja johtaa kehon tervehtymiseen ja viruksen voittamiseen.

• Mitä virus vastavuoroisesti tekee ? VIRUS HANKKII UUSIA GEENEJÄ.

On ymmärrettävää, että jos virus haluaa elää, sen on päinvastoin sammutettava tämä antivirusjärjestelmä kokonaan tai osittain. Huolimatta kehon ja solujen mitä hienosääteisimmästä immuunijärjestelmästä onnistuu virusten kuitenkin infektoida soluja ja aiheuttaa kehon sairauksia, joskus jopa kuolemaa. Tämä virusten saama menestys selittyy ainakin osittain niitten tehokkaasta evoluution aikana tapahtuneesta omien geenien hankkimisesta, joilla ne ovat oppineet VASTUSTAMAAN - tai VÄLTTÄMÄÄN, KIERTÄMÄÄN ja PETTÄMÄÄN - ihmisen IMMUUNIPUOLUSTUSTA.

• VIRUS SÄÄTÄÄ PÄÄLLE VASTA-VAIKUTTAJIA. Virus säätää vauhtiin IFN-antagonisteja:

Erityisen kiinnostavia ovat viruksen koodaamat interferonien (IFN) vastavaikuttajat, IFNalfa/beeta-antagonistit, koska niitä näyttää sijaitsevan useimmissa animaalisissa viruksissa.

(Artikkelin kirjoittaja selittää lopussa yksityiskohtaisesti, miten influenssavirus pystyy välttämään eräällä ihmisen virusvastetta vastustavalla geenillään(NS1) ihmisen luontaisen immuunipuolustuksen ja hän kohdistaa tutkimuksensa erityisesti interferonivasteeseen soveltaen tätä tietoa mahdolliseen pandemiaan).

• Interferonien normaalitoiminta virusinfektiossa
  

IFNα/β (interferonien alfa ja beeta) (1) vaikuttama antivirusvaste.

Kun eläinkehon tai ihmiskehon solu havaitsee virusinfektion, se alkaa aika välittömästi syntetisoida ja erittää interferoneja IFN alfa / beeta. IFNα/β-geeneihin kuuluu IFNβ-geeni ja monta sen lähisukuista IFNα-geeniä. Interferoni itse on rakenteeltaan glykoproteiini (gp). Säätely ei ole aivan suoraviivaista.

Yleensä tähän interferonien herättämistoimintaan osallistuu monta proteiinia (kaskadi). Sellainen virusmuoto, jossa on kaksoisrihma (dsRNA) on se mikä antaa hälytyksen tämän kaskadin kehkeytymiseeen.

Hälytyksen aihe: VIERAS ”dsRNA” TULLUT SOLUUN!!!

Seuraavia tekijöitä alkaa yleensä normaalisti mistä tahansa virushälytyksestä herätä

(3,4) SENSORIT: RIG-1 ja (4) MDA-5 sensoriproteiinit, helikaasit, tunnistavat yleensä virus dsRNA:ta sytoplasmasta.

(3) Helikaasi RIG-1 = DExD/H (Asp-Glu-Ala-Asp/His) box polypeptide RIG-I.

(4) Helikaasi MDA-5 = ”An interferon-inducible putative RNA helicase”. ”MDA-5 is a double-stranded RNA-dependent ATPase that contains both a caspase recruitment domain and RNA helicase motifs”

(5,6 ) ADAPTORIT: IPS-1 ja MAVS, eräitä solutekijöitä, jotka alkavat aktivoitua edellisten jälkeen.

(5) IPS-1 = adaptori (an adaptor involved in RIG-I- and Mda5-mediated antiviral immune responses). (IPS-1= ”interferon inducers, a molecule interferon-beta promoter stimulator 1) (IPS-1). (IPS-1 = ”Putative NF-kappa-B activating protein”)

Nat Immunol. 2005 Oct;6(10):981-8.

(6) Adaptori MAVS = antivirus-signaali-valkuaisaine (”a mitochondrial antiviral signaling protein that activates NF-kappaB and IRF3.

Cell. 2005;122:669–82. ” MAVs proteins may play major new role in the human immune system. Health news (Waltham, Mass.) 28-10-2005”)

(7) AKTIVOIVAT FOSFORYLOIJAT: IRF-kinaasit tulevat kuvaan. Nämä kinaasit fosforyloivat.

(7.1.) TBK1 = TANK-binding kinase 1

(7.2.) IKKε tarvitaan NF-κB aktivaatioon T-solu reseptoreilla (TKR)

TUMATEKIJÄT:

(8) NF-κB =Nuclear Factor kB, tumatekijä kB.

(Phosphorylation of serine residues on the IKB proteins by IKB kinases marks them for destruction via the ubiquitination pathway, thereby allowing activation and nuclear translocation of the NFKB complex).

TRANSKRIPTIOTEKIJÖITÄ

(9) AP-1. Tumaan siirtyy sytoplasmasta DNA:lle AP-1 = transkriptiotekijä, ja tekee c-jun/c-fos dimeeri kompleksin DNA:n kanssa

KOHDEGEENI

(2) IFN-beta-geeni indusoituu ja sen transkriptio alkaa.

MUODOSTUU TÄRKEÄ mRNA, JOKA VOI ANTAA OHJELMAN INTERFERONIEN TUOTOSTA

(10) Pre-mRNA isäntäsolun omasta DNA:sta sairastuneen isäntäsolun tumassa.

(11) Pre-mRNA modifioidaan (Asetetaan suuntajana CAP ja polyadenyloidaan-AAAAA-) ja lähetetään sytoplasmaan, jossa syntyy IFN-beeta.

Siis----

KUN JOTAIN VIERASTA VIRAALIA AINESTA HAVAITAAN ( dsRNA muoto on varoitusmerkki). on monella solulla solunsisäisiä virustuotteitten havaintolaitteita, ”sensoreita” ja kun sellainen aktivoituu, se aloittaa signalointisarjan, kaskadin, joka johtaa solun omassa tumassa sijaitsevan transkription kautta tapahtuvaan IFNβ-geenin aktivoitumiseen (2) ja interferonin tuottoon.

HELIKAASIT ovat aika vastikään löytyneitä molekyylejä. Ne ovat niitä sensoreita. Näitten sensorien laatua ei aiemmin tunnettu, mutta nyt tiedetään, että on kyse kahdesta RNA-helikaasista, RIG-1 ja MDA-5, jotka tuntevat viruksen dsRNA- muodon ja ne helikaasit syntyvät sytoplasmassa virusinfektion aikana. Kun nämä helikaasit RIG-1 (3) ja MDA-5 (4) sitoutuvat vieraisiin dsRNA-rihmoihin, alkaa niitten helikaasiaktiviteetti toimia ja seuraa struktuurin muutos, joka rekrytoi paikalle muita solutekijöitä kuten (vastikään keksityt) IPS-1/ MAVS-proteiinit (5 ja 6). Sitten aktivoituvat solun erilaiset kinaasit (7) (Kinaasien tehtävä on fosforyloida proteiineja). Näitten kinaasien joukossa on IRF3-kinaasit TBK1 ja IKKε, jotka aktivoituvat (7.1. ja 7.2.) . Aktivoituneet IRF3-kinaasit yhdessä tumatekijän NF-κB (8) and (9) transkriptiotekijän AP-1- kanssa kertyvät tumaan. Ne sitoutuvat ihmisen tai eläimen DNA:ssa sijaitsevaan (2) interferonigeeniin IFNβ, sen promoottoriin ja stimuloivat siitä isäntäsolun alustavan mRNA:n esiintuloa (transkriptiolla interferonigeenistä). Näin saadaan lopulta kypsää mRNA:ta.

Minkä tahansa ihmisolun sytoplasmaan tullut viraali dsRNA-muoto on sellainen virusmolekyyli, joka liipaisee tämän ylläkuvatun kaskadin esiin. Lienee myös muita virustuotteita ja muita solusensoreita, jotka yhtä hyvin kykenevät osallistumaan IFNβ-geenin induktioon.

• On toinenkin tapa käynnistää interferonien muodostus
  

Jos virusperäistä RNA- tai DNA-materiaalia on endosomissa, voi IFNα/β-induktio myös stimuloitua käyntiin seuraavaa tietä:

TL- Reseptorit TLR3, TLR7, TLR8 tai TLR9 osallistuvat signalointiin. Eri solulajit näyttävät käyttävän erilaisia mekanismeja virusten tuotteitten tunnistamisessa.

(12) TLR3, TLR7, TLR8 tai TLR9 (Toll-like receptor)

• Mitä syntyneet interferonit (IFN) tekevät?

Kun interferoneja (IFNα/β) on sitten syntetisoitunut sairaassa solussa, niitä eritetään infektoituneesta solusta ja ne kertovat ympäristöön, että solulla on hätätilanne. Niitä asettuu niille spesifisiin reseptoreihin, (13) vastaanottajiin (IFNα/β receptori)

Kaikki alfa- ja beeta-interferonit kiinnittyvät samanlaiseen reseptoriin.

NE HERÄTTÄVÄT TERVEISSÄ SOLUISSA ANTIVIRUSVASTEEN.

Eritetyt interferonit sitoutuvat reseptoreihin lähisolujen pinnalla ja aiheuttavat niistä antiviraalisten proteiinien tuottoa, jolloin kohdesolut tulevat resistentimmiksi virusta vastaan.

Kun IFN on sitoutunut solupintareseptoriin, terveen solun reseptorin solunliman puolella oleva osa aktivoituu ja aktivoi solun sisällä JAK-kinaasin (14), erään tryosiinikinaasin.

(14) Janus activated kinase, tyrosiinikinaasien ryhmää).

Tämä taas katalysoi STAT-fosforylaation.(15)

(15) STAT on yleensä inaktiivina sytoplasmassa sijaitseva transkriptiotekijä.

STAT1 ja STAT2 tarkoittavat ”Signal Transducers and Activators of Transcription”.

STAT dimerisoituu, siirtyy solulimasta tumaan, sitoutuu tuman asiaankuuluvaan DNA-response elementtiin ja aktivoi asiaankuuluvan transkription ja silloin alkaa tapahtua.

JAK-STAT-aktivaatio on spesifinen.

Eri tyypin IFN aktivoi eri tyypin STAT-molekyylin ja täten eri kohtia DNA:sta tulee aktivoitua.

Muutkin signaalimolekyylit kuin IFN voivat saada STAT- fosforylaation aikaan.

Vain STAT ja CREB tunnetuista transkriptiotekijöistä ovat sellaisia, jotka aktivoituvat fosforylaatiosta.

(16) Ennenkuin STAT menee tuman puolelle, se on muodostanut molekyylikompleksin, jonka nimenä on ISGF3.

(16)ISGF3 ( complex of STAT1, STAT2 and IRF9) (Interferon-stimulated gene factor 3 (ISGF3) is the ligand-dependent transcriptional activator that, in response to interferon treatment, is assembled in the cell cytoplasm, is translocated to the nucleus, and binds the consensus DNA site, the interferon-stimulated response element, IRSE)

(17) IRSE

Tumassa aktivoitunut transkriptiotekijä, kompleksi ISGF3, sitoutuu solun oman DNA:n promoottoriin, jossa on interferonilla stimuloituvia vaste –elementtejä (IRSE response element REs) ja näin alkaa mennä päälle, käynnistyä, monenlaisia antivirusgeenejä transkriptioteitse- normaalisti. Niitähän on yli 100 geeniä. (18) ANTIVIRUSGEENEJÄ

• Esimerkkejä antivirusgeneistä
  

Näihin antivirusgeeneihin kuuluu MxA, PKR, OAS, ADAR, PML, p56 ja monta muuta, yli 100 geeniä. Nämä interferoni (IFN)-teitse käynnistetyt geenit estävät viruksen replikaatiota monella eri mekanismilla,

esim. sitoutumalla viruksen nukleokapsidiin (NC),

estämällä virus mRNA:n kautta tapahtuvaa translaatiotoimintaam ( viruksen omien proteiinien tuottoa),

hajoittamalla RNA:ta,

muuntamalla RNA:ta

tai indusoimalla apoptoosia.

(MxA, MX1 geeni joka koodaa IFN-indusoimaa p78 proteiinia (MxA).

PKR= RNA-dependent Protein Kinase, RNA:sta riippuva proteiinikinaasi

ADAR= adenosine deaminase 1 (ADAR 1), adenosiinideaminaasi1

PML = promyelocytic leukemia protein (PML)

OAS = oligoadenylate synthetase, oligoadenylaattisyntetaasi

p56 = Interferon-inducible protein p56, interferonilla indusoituva proteiini p56, translaation inhibiittori. ”P56 binds to the translation initiation factor eIF3 through the subunit p48/Int-6. Together with the protein kinase PKR and the 2-5(A) synthetase, p56 downregulates translation in response to double-stranded RNA, e.g. in virus-infected cells. The 2-5(A) oligonucleotides activate RNase L. Unlike PKR and 2-5(A) synthetase, p56 does not require double-stranded RNA for activity and is therefore already active before cells are infected”) .

• Intereronien (IFN) muita tehtäviä
  

Lisäksi erittyneet interferonit (IFNα/β) edistävät vahvan SOLUVÄLITTEISEN ja HUMORAALISEN IMMUNITEETIN kehkeytymistä. Yleisesti ottaen interferonivasteella on monimutkainen säätyminen, mihin kuuluu positiivisia ja negatiivisia feed back -(takaisinsyöttö) ilmiöitä, joista osa on vielä tuntemattomiakin.