구조 및 화학 성분
인플루엔자 바이러스는 직경이 80-120 nm인 구형입니다. 필라멘트 형태는 덜 일반적입니다. 나선형 뉴클레오캡시드는 비리온의 핵심을 형성하는 이중 나선으로 접힌 리보핵단백질(RNP) 가닥입니다. RNA 중합효소와 엔도뉴클레아제(P1 및 P3)가 관련되어 있습니다. 코어는 단백질 M으로 구성된 막으로 둘러싸여 있으며 RNP와 헤마글루티닌과 뉴라미니다제로 구성된 경상돌기(styloid process)를 외부 껍질의 이중 지질층에 연결합니다. 비리온은 RNA 1%, 단백질 70%, 지질 24% 그리고 5% 탄수화물. 지질과 탄수화물은 외피의 지단백질과 당단백질의 일부이며 세포 기원입니다. 바이러스 게놈은 마이너스 가닥의 단편화된 RNA 분자로 표시됩니다. 인플루엔자 바이러스 A형과 B형은 8개의 RNA 단편을 가지고 있으며, 이 중 5개는 각각 하나의 단백질을 암호화하고 마지막 3개는 각각 2개의 단백질을 암호화합니다.항원
인플루엔자 바이러스 A, B, C는 RNP(NP protein)와 관련된 type-specific 항원과 virion의 구조를 안정화시키는 M-matrix protein이 서로 다르며, 이들 항원은 CSC에서 검출된다. A형 바이러스의 더 좁은 특이성은 일련 번호로 표시되는 헤마글루티닌 H 및 뉴라미니다제 N이라는 두 가지 다른 표면 항원에 의해 결정됩니다. 헤마글루티닌은 보호 특성이 있는 복합 당단백질입니다. 그것은 RTGA에서 검출되는 바이러스 중화 항체인 항헤마글루티닌의 형성을 체내에서 유도합니다. 헤마글루티닌(H-항원)의 가변성은 인플루엔자 바이러스의 항원 이동 및 이동을 결정합니다. 항원 드리프트는 H-항원의 형성을 제어하는 유전자의 점 돌연변이로 인한 H-항원의 사소한 변화로 이해됩니다. 이러한 변화는 항체와 같은 선택적 요인의 영향으로 자손에 축적될 수 있습니다. 이것은 궁극적으로 혈구응집소의 항원 특성의 변화로 표현되는 양적 변화로 이어집니다. 항원 이동으로 유전자의 완전한 대체가 발생하며 이는 두 바이러스 간의 재조합을 기반으로 할 수 있습니다. 이것은 혈구응집소 또는 뉴라미니다아제의 아형, 때로는 두 항원의 변화와 주요 전염병 및 대유행을 일으키는 근본적으로 새로운 항원 변이체의 출현으로 이어집니다. 혈구응집소는 또한 바이러스가 민감한 세포에 흡착되는 수용체입니다 , 적혈구를 포함하여 서로 달라붙게 하고 적혈구의 용혈에 관여합니다.바이러스성 뉴라미니다아제는 기질에서 시알산의 절단을 촉매하는 효소입니다. 그것은 항원 성질을 가지고 있으며 동시에 숙주 세포에서 비리온의 방출에 참여합니다. 헤마글루티닌과 같은 뉴라미니다제는 항원 이동 및 이동의 결과로 변화합니다.재배 및 번식
인플루엔자 바이러스는 닭 배와 세포 배양에서 배양됩니다. 최적의 환경은 바이러스가 36-48시간 동안 번식하는 양수 및 요막강에 있는 닭 배아이며, 인플루엔자 바이러스에 가장 민감한 것은 인간 배아 및 일부 동물의 신장 세포의 1차 배양입니다. 이러한 배양물에서 바이러스의 번식은 자발적인 세포 변성과 유사한 가벼운 CPP를 동반합니다. 인플루엔자 바이러스는 상피 세포의 당단백질 수용체에 흡착되어 수용체 엔도사이토시스에 의해 침투합니다. 바이러스 게놈의 전사 및 복제는 세포 핵에서 발생합니다. 이 경우, 읽어들인 mRNA 형태의 개별 RNA 단편은 리보솜으로 번역되어 바이러스 특이적 단백질이 합성됩니다. 바이러스 게놈의 복제 후, 새로운 뉴클레오캡시드의 조립에 사용되는 바이러스 RNA 풀이 형성됩니다.병인
바이러스의 1차 번식은 호흡기의 상피 세포에서 발생합니다. 침식된 점막 표면을 통해 바이러스가 혈류로 들어가 바이러스혈증을 유발합니다. 혈액 내 바이러스의 순환은 모세 혈관의 내피 세포 손상을 동반하여 투과성을 증가시킵니다. 심한 경우 폐, 심장 근육 및 기타 내장에서 출혈이 관찰됩니다. 인플루엔자 바이러스가 림프절에 침입하면 림프구가 손상되어 후천성 면역 결핍증이 발생하여 2차 세균 감염이 발생합니다. 인플루엔자는 다양한 중증도의 신체 중독을 유발합니다.면역
항인플루엔자 면역의 기전은 주로 인터페론과 자연살해세포의 생산과 같은 항바이러스 비특이적 보호의 자연적 요인과 관련이 있으며 특정 면역은 세포 및 체액 반응 요인에 의해 제공됩니다. 전자는 대식세포와 T-킬러로 대표됩니다. 후자는 면역글로불린, 주로 항헤마글루티닌 및 항뉴로미니다제 항체로 바이러스 중화 특성을 가지고 있습니다. 후자는 항헤마글루티닌과 달리 인플루엔자 바이러스를 부분적으로만 중화하여 확산을 방지합니다. 바이러스 핵 단백질에 대한 보체 고정 항체는 1.5 개월 후에 보호 특성이 없습니다. 항체는 질병 발병 후 3-4일 후에 혈청에서 발견되고 2-3주 후에 최대 역가에 도달합니다. 이전의 아이디어와 달리 인플루엔자 감염 후 획득한 특정 면역의 지속 기간은 수십 년으로 측정됩니다. 이러한 결론은 1977년 A(H1N1) 바이러스에 의한 인플루엔자 발병 연령 구조 연구를 바탕으로 한 것입니다. 1957년부터 존재하지 않던 이 바이러스가 1977년에는 20세. 따라서 A형 인플루엔자 바이러스에 의한 인플루엔자 감염 후, A형 인플루엔자 바이러스를 형성한 바이러스의 아형(H 및 N 항원에 의해)에 대해 엄밀히 말하면 강력한 면역이 형성됩니다. 해당 바이러스 아형 A에 대한 IgG 클래스 항체로 인해 수동 면역이 있습니다. 면역은 6-8개월 동안 지속됩니다.역학
감염원은 아픈 사람과 바이러스 보균자입니다. 병원체의 전파는 공기 중의 물방울에 의해 발생합니다. 인플루엔자는 겨울과 겨울-봄철에 자주 발생하는 전염병 감염을 말합니다. 대략 10년마다 인플루엔자 전염병은 다른 대륙의 인구를 덮는 전염병의 형태를 취합니다. 이것은 항원 표류 및 이동과 관련된 A형 바이러스의 H- 및 N-항원의 변화 때문입니다. 예를 들어, 혈구응집소 NSW1을 포함하는 인플루엔자 A 바이러스는 1918년에 스페인 독감 대유행을 일으키고 2천만 명의 목숨을 앗아갔습니다. 1957년에 "아시아인" 인플루엔자 바이러스(H2N2)는 20억 명이 넘는 사람들에게 영향을 미치는 대유행을 일으켰습니다. 1968년에 "홍콩 바이러스"라고 불리는 인플루엔자 A(H3N2) 바이러스라는 새로운 유행성 변종이 나타났으며, 이는 오늘날까지 계속 순환하고 있습니다. 1977년에는 A형(H1N1) 바이러스가 합류했는데, 이는 1947-1957년에 이미 동일한 바이러스가 돌다가 "아시아인" 아형으로 완전히 대체되었기 때문에 예상치 못한 일이었습니다. 이와 관련하여 바이러스의 변이 변이가 역사적으로 새로운 것이 아니라는 가설이 제기되었습니다. 그들은 지난 몇 년 동안 순환하는 혈청 아형입니다.또 다른 전염병을 일으킨 인플루엔자 바이러스의 순환 중단은 병원체의이 항원 변이에 대해 발전한 인구 집단의 집단 면역에 의해 설명됩니다. 이러한 배경에서 집단 면역이 형성되지 않은 새로운 항원 변이체의 선택이 발생 특정 역사적 기간에 활성 순환을 떠난 A형 인플루엔자 바이러스의 항원 변이체(혈청아형)가 어디에서 이동했는지는 아직 명확하지 않습니다. 오랫동안 남아 있습니다. 그러한 바이러스의 저장소는 인플루엔자 A 바이러스의 인간 변종에 감염되어 오랫동안 순환을 유지하는 야생 및 가축, 특히 새일 가능성이 있습니다. 동시에 조류와 인간 바이러스 사이의 유전적 재조합이 새의 몸에서 발생하여 새로운 항원 변이가 형성됩니다.또 다른 가설에 따르면 알려진 모든 하위 유형의 인플루엔자 바이러스는 인구 사이에 지속적으로 순환하지만 전염병과 관련이 있습니다. 집단 면역의 감소와 함께 유형 B 및 C의 인플루엔자 바이러스는 항원 안정성이 더 높습니다. B형 인플루엔자 바이러스는 덜 강력한 전염병과 국지적인 발병을 유발합니다. 인플루엔자 C형 바이러스는 산발적인 질병의 원인이 되며, 인플루엔자 바이러스는 56°C 이상의 온도, 자외선, 소독제, 세제에 의해 빠르게 파괴됩니다. 1일 동안 생존력을 유지합니다. 실온에서 매끄러운 금속 및 플라스틱 표면 - 최대 2일. 인플루엔자 바이러스는 저온(-70°C)에서 생존합니다.특정 예방
인플루엔자 예방을 위해 A형 인플루엔자 바이러스의 번식을 억제하는 리만타딘을 사용하고, 수동적 예방을 위해 인플루엔자 백신을 접종한 공여자의 혈청에서 채취한 인간 항인플루엔자 면역글로불린을 사용한다. 인간 백혈구 인터페론에는 일정한 효과가 있습니다.백신에는 생백신과 비활성화 백신이 사용됩니다. 생백신의 도입으로 일반 면역과 국소 면역이 모두 형성됩니다. 또한 인터페론 유도가 주목되며 현재 비리온, 소단위, 분할 및 혼합과 같은 다양한 유형의 불활화 백신이 획득되었습니다. Virion 백신은 닭 배아에서 자란 바이러스를 고품질로 정제하여 얻습니다. 소단위 백신은 인플루엔자 바이러스(헤마글루티닌 및 뉴라미니다제)의 정제된 표면 항원입니다. 이러한 백신 제제는 낮은 반응성과 높은 면역원성을 특징으로 합니다. 쪼개지거나 붕해된 백신은 세제로 처리하여 정제된 비리온 현탁액에서 얻습니다. 그러나 이러한 백신 중 어느 하나의 이점에 대해서는 아직 합의가 이루어지지 않았습니다. 불활성화 백신은 일반 및 국소 체액성 면역 체계에서 면역 반응을 유도하지만 생백신보다 덜 인터페론 합성을 유도합니다.생백신 및 불활성화 백신 사용에 대한 다년간의 경험은 백신 균주의 항원 불일치를 나타냅니다. 유행성 균주가 주요 원인이지만 인플루엔자 예방 접종의 효과가 낮은 유일한 이유는 아닙니다. 최근 몇 년 동안 유전자 조작 및 합성 인플루엔자 백신을 만들려는 시도가 있었습니다.독감
인플루엔자는 전염병으로 퍼지는 경향이 있는 급성 인간 호흡기 질환입니다. 그것은 상부 호흡기의 카타르 염증, 발열, 심한 일반 중독이 특징입니다. 인플루엔자는 종종 이차 세균성 폐렴, 만성 폐 질환의 악화와 같은 심각한 합병증의 발생을 동반합니다.인플루엔자 병원체는 Orthomyxoviridae 계통에 속합니다. 그것은 A, B, C의 세 가지 바이러스 속을 포함합니다. 인플루엔자 바이러스는 구형이며 크기는 80-120 nm입니다. 때때로 사상 비리온이 형성됩니다. 게놈은 8개의 단편으로 구성된 RNA의 단일 가닥 음성 가닥으로 형성되며 단백질 캡시드로 둘러싸여 있습니다. 4개의 내부 단백질과 연관된 RNA: 게놈 전사 및 바이러스 복제에 관여하는 핵단백질(NP) 및 고분자량 단백질 PI, P2, P3. 뉴클레오캡시드는 나선 대칭을 갖는다. 캡시드 막 위에는 기질 단백질(M 단백질) 층이 있습니다. 바깥쪽의 슈퍼캡시드 막에는 헤마글루티닌(H)과 뉴라미니다제(N)가 가시 형태로 위치합니다. 두 당단백질(N 및 H)은 뚜렷한 항원 특성을 가지고 있습니다. 인플루엔자 바이러스에서 13가지 다른 항원형의 헤마글루티닌(NI-13)과 10개의 뉴라미니다제(N1-10) 변이체가 발견되었으며, 내부 핵단백질 항원에 따라 인플루엔자 바이러스의 3가지 유형(A, B, C)으로 구분됩니다. RSK에서 결정할 수 있습니다. 사람을 감염시키는 A형 바이러스는 헤마글루티닌 3종(HI, H2, H3)과 뉴라미니다제 2종(N1, N2)을 가지고 있습니다. 조합에 따라 인플루엔자 A 바이러스의 변종(H1N1, H2N2, H3N2)이 있습니다. 그들은 해당 혈청과의 혈구응집 억제 반응에서 결정됩니다.인플루엔자 바이러스는 닭 배아 및 다양한 세포 배양에서 쉽게 배양됩니다. 바이러스의 최대 축적은 2-3일 후에 발생합니다. 외부 환경에서 바이러스는 건조를 통해 빠르게 감염성을 잃습니다. 냉장고의 저온에서는 -70 ° C에서 일주일 동안 훨씬 더 오래 보관됩니다. 가열하면 몇 분 후에 비활성화됩니다. 에테르, 페놀, 포르말린의 영향으로 빠르게 붕괴됩니다.바이러스 진단 방법
비인두 면봉, 질병 발병 첫날 건조 또는 습식 멸균 면봉으로 채취한 비강 분비물, 가래를 연구 재료로 사용하였다. 바이러스는 혈액, 뇌척수액에서 찾을 수 있습니다. 치명적인 경우 상부 및 하부 호흡기, 뇌 등의 영향을받는 조직 조각을 채취합니다.비 인두 면봉은 공복에 채취합니다. 환자는 멸균 식염수(10-15ml)로 목구멍을 세 번 헹구어야 하며, 이는 입구가 넓은 병에 모은 것입니다. 그 후 멸균 면봉 조각을 인두 뒷벽, 비강으로 닦은 다음 플러싱과 함께 항아리에 담그고 조심스럽게 염화나트륨 용액에 적신 멸균 면봉으로 재료를 가져갈 수 있습니다. 목구멍의 뒷벽으로 닦았습니다. 재료를 채취한 후 면봉을 생리식염수가 든 시험관에 담그고 여기에 5%의 불활성 동물혈청을 가한다. 실험실에서 면봉을 액체로 헹구고 시험관 벽에 압착하여 제거합니다. 드레인은 침전을 위해 냉장고에 보관된 다음 액체의 중간 부분을 멸균 시험관으로 가져갑니다. 물질에 항생제 페니실린(200-1000 IU/ml), 스트렙토마이신(200-500 μg/ml), 니스타틴(100-1000 IU/ml)을 첨가하여 관련 미생물군을 파괴하고 실온에서 30분간 배양하여 사용 10~11일 된 닭의 배아를 감염시키는 민감한 바이러스 분리 방법. 0.1-0.2 ml의 물질을 양막 또는 요막강에 주입합니다. 일반적으로 3-5개의 배아를 감염시킵니다. 배아는 33-34°C의 최적 온도에서 72시간 동안 배양됩니다. 시험 물질의 비리온 수를 늘리기 위해 사전 농축합니다. 이렇게하려면 닭 적혈구에 바이러스를 흡착시키는 방법을 사용하거나 0.2 % 트립신 용액으로 처리하여 바이러스의 전염성을 향상 시키거나 특수 방법을 사용하여 침전시킵니다. 배양 후 닭 배아는 4 °의 온도에서 냉각됩니다. C에서 2-4시간 동안 멸균 피펫 또는 주사기 요막 또는 양수를 흡인합니다. 이것에서 RHA의 도움으로 감염성 바이러스의 존재가 결정됩니다. 이렇게 하려면 동일한 부피(0.2ml)의 바이러스 물질과 1%의 닭 적혈구 현탁액을 혼합합니다. 양성 반응(물질 내 바이러스 존재)은 적혈구가 우산 형태로 침강하여 입증되며, 물질 내에 혈구 응집 특성이 있는 바이러스가 있는 경우 확장된 RGA를 사용하여 적정하여 측정 혈구응집 활성 역가. 이 반응의 도움으로 혈구 응집 바이러스의 역가가 결정됩니다. 이는 여전히 혈구 응집 반응을 일으키는 물질의 가장 높은 희석입니다. 이 양의 바이러스는 하나의 혈구응집 단위(HAU)로 간주됩니다.RTGA를 이용한 인플루엔자 바이러스 동정
이렇게하려면 먼저 특정 부피에 4 GAO의 바이러스를 포함하는 바이러스 물질의 작업 희석액을 준비하십시오 반응에 대한 설명은 대조군 우물에 적혈구 침전물이 형성된 후에 수행됩니다. 양성 반응은 테스트 웰에서 혈구응집의 지연으로 입증되며, 인플루엔자 바이러스는 인간 배아, 원숭이 신장, 연속 개 신장 세포주(MDCK) 등 다양한 세포 배양 라인을 사용하여 분리할 수 있습니다. 세포 배양에서 바이러스의 세포 변성 효과가 나타나며(가장자리가 있는 세포의 모양, 액포, 핵내 및 세포질 내포물의 형성) 이는 세포 단층의 퇴화로 끝납니다. 1:8). 이 반응 외에도 RGGads를 사용할 수 있지만 덜 민감하고 최소 1:160의 면역 혈청 역가와 RSK, RN, PEMA 등이 필요합니다.혈청학적 연구
인플루엔자 진단을 확인하기 위해 혈청 검사가 사용됩니다. 그것은 환자의 혈청에서 항체 역가의 4 배 증가를 결정하는 것을 기반으로합니다.첫 번째 혈청은 급성기 (병에 걸린 2-5-1 일)의 질병 발병 시점에, 두 번째 혈청은 10-14 일 이후에 얻습니다. 질병의 날. 혈청을 동시에 섭취 할 수 있기 때문에 첫 번째는 -20 ° C의 냉장고에 보관됩니다. RTGA, RSK, RNGA가 가장 많이 사용됩니다. 이러한 반응은 표준 바이러스 진단 키트의 특수 세트(다양한 혈청학적 유형의 인플루엔자 바이러스 참조 균주)로 설정됩니다. 환자의 혈청에는 혈구 응집의 비특이적 억제제가 포함될 수 있으므로 먼저 56 ° C의 온도에서 가열하고 특수 효소 (예 : 뉴라미니다제) 또는 과요오드산 칼륨, 리바놀, 염화망간 용액으로 치료합니다. 흰색 타이어 서스펜션 등 특별한 계획에 따라. 그리고혈구응집 억제 반응
혈구응집 억제 반응은 시험관(macroshtod) 또는 면역학적 연구를 위한 특수 플레이트에 넣을 수 있습니다. 반응은 가장자리가 매끄러운 조밀하고 조밀한 적혈구 침전물이 형성될 때 양성으로 간주됩니다.빠른 진단
이 방법은 직접 또는 간접 RIF에서 면역형광법을 사용하여 시험 물질에서 특정 바이러스 항원을 검출하는 것을 기반으로 합니다. 점액은 비강 또는 후 인두 벽에서 얻어지고 원심 분리되고 도말은 유리 슬라이드에있는 점막의 원통형 상피 세포 퇴적물에서 준비됩니다. 그들은 FITC(fluorescein isothiocyanate)와 같은 형광색소에 접합된 면역형광 혈청으로 처리됩니다. 발광현미경을 이용하여 제제를 검사하면 발병 초기에 상피세포의 핵에 국한되어 있는 인플루엔자 바이러스 특유의 녹황색 발광이 관찰되며, 최근에는 ELISA, RZNGA, PCR의 사용이 제안되고 있다. 특정 바이러스 항원을 나타냅니다.2017-2018년 전염병 시즌이 다가오고 있습니다. 백신 접종자는 주사기를 준비하고, 치료사는 초음파 내시경을 준비하고, 약사는 "항인플루엔자 약물"을 비축하고, 인구는 미디어 보고서를 읽고 최소한의 손실로 또 다른 계절성 바이러스 공격에서 살아남기를 희망합니다. 수년간 정보 공간의 적극적인 개발로 시민들은 이미 신비한 이름 H1N1 또는 H5N1에 익숙해졌으며 일부는 이미 첫 번째가 돼지 독감이고 두 번째가 조류 독감이라는 것을 알고 있습니다. 그러나 지금까지 전과 미래의 일반 환자 중 인플루엔자 바이러스가 어떻게 작동하고 정확히 어떻게 작동하는지 이해하는 사람은 거의 없습니다. MedAboutMe가 이 공백을 메울 것입니다.
독감 바이러스는 어떻게 구성되어 있습니까?
인플루엔자 바이러스는 별도의 오르토믹소바이러스 계열에 속합니다. 그들의 게놈은 인간과 같이 이중 가닥 DNA가 아니라 단일 가닥 RNA를 포함합니다. 더욱이, 이 사슬은 일반적으로 단 11개의 단백질을 인코딩하는 8개의 개별 단편으로 구성됩니다. RNA 조각은 복제하기까지 합니다. 즉, 서로 독립적으로 증식합니다. 이것은 인플루엔자 바이러스가 왜 그렇게 쉽게 변하고 새로운 변종을 형성하는지 설명하는 중요한 포인트입니다. 두 개의 다른 인플루엔자 바이러스 변종이 하나의 세포에 침투하면 게놈의 별도 섹션을 교환할 수 있으므로 이전에는 존재하지 않았던 새로운 재조합 바이러스가 생성됩니다.
바이러스의 모양은 구형입니다. 이 영역의 가장 중심에는 RNA 가닥의 단편이 있으며, 각각은 이 특정 게놈 단편의 복제를 담당하는 단백질 세트와 연관되어 있습니다. 즉, 8개의 핵단백질을 나타냅니다. 이 모든 핵단백질은 섬세하게 나사로 조여진 단백질 껍질인 뉴클레오캡시드에 포장되어 있습니다. 그리고 맨 위에 - 그리고 이것은 소위 외피 바이러스의 특별한 특징입니다 - 슈퍼 캡시드라고 불리는 또 다른 코팅이 있습니다.
슈퍼캡시드는 인플루엔자 바이러스의 매우 중요한 형성물입니다. 사실, 이것은 단백질과 탄수화물의 복합체인 여러 유형의 당단백질을 포함하는 지질 이중층 막입니다. 과학자들은 어떤 종류의 인플루엔자 바이러스가 시험관에 들어갔는지 결정하는 것은 당단백질에 의해 결정됩니다. 바이러스가 세포에 들어가서 증식하는 것은 이러한 화합물 덕분입니다. 그리고 마지막으로 인플루엔자에 대한 일부 효과적인 약물은 당단백질과의 접촉을 목표로 합니다.
인플루엔자 바이러스의 슈퍼캡시드 표면에서 어떤 독특한 화합물을 발견할 수 있습니까?
- 헤마글루티닌.
이것은 바이러스가 먼저 숙주 유기체 세포의 수용체를 인식하고 두 번째로 부착하는 화합물입니다. 혈구응집소에 대한 항체는 사람이 인플루엔자 바이러스의 특정 변종에 감염되면 형성되어 향후 이에 대한 보호를 제공합니다. 헤마글루티닌에는 16개의 아형이 있습니다.
- 뉴라미니다제.
이것은 먼저 호흡기 점막의 점액 보호층 성분을 파괴하여 표적 세포로의 바이러스 통과를 촉진하는 효소입니다. 둘째, 뉴라미니다아제는 바이러스 입자와 세포의 융합에 관여합니다. 마지막으로 감염된 세포에서 새로운 바이러스 입자가 방출되도록 합니다. 뉴라미니다제가 없다면 생식 주기는 질병의 증상이 없더라도 단 하나의 세포로 제한될 것입니다. 뉴라미니다제에 대한 항체는 예방 접종의 결과로 우리 몸에 형성됩니다. 인플루엔자 바이러스가 몸 전체에 퍼지는 것을 허용하지 않습니다. 인플루엔자 A 바이러스에는 9개의 아형 뉴라미니다제가 있고 인플루엔자 B 및 C 바이러스에는 각각 하나씩 있습니다.
- M2 단백질.
이것은 소위 이온 채널, 즉 이온이 이동할 수 있는 바이러스 막의 조정 가능한 "구멍"입니다. 우리가 이온에 대해 이야기하고 있기 때문에 이온 채널이 작동 중일 때 바이러스 입자 내부의 pH가 변할 때 운반하는 전하에 대해 이야기하고 있음을 의미합니다. M2-단백질은 양성자, 즉 양전하(H +)를 갖는 수소 원자의 핵의 이동을 위한 것입니다.
따라서 인플루엔자 바이러스는 뉴라미니다제의 도움으로 호흡기의 점액층을 통과하여 상피 세포의 표면, 보다 정확하게는 섬모 상피에 도달했습니다. 뉴라미니다제에는 세포막에서 튀어나온 작은 탄수화물 잔기(올리고당)에 결합하는 특별한 "포켓"이 있습니다. 이 경우 바이러스의 슈퍼캡시드가 세포막과 접촉하여 지질층이 합쳐집니다. 결과적으로, 우리가 기억하는 바와 같이 8개의 RNA 단편을 포함하는 뉴클레오캡시드가 세포로 들어가 세포질로 들어갑니다.
바이러스의 뉴클레오캡시드가 세포 내로 침투하는 과정이 진행되는 동안 M2 단백질이 활발히 작용하고 있다. 그것은 바이러스에 양성자를 펌핑하여 내부 환경이 점점 더 산성화된다는 것을 의미합니다. 이러한 조작의 결과로 뉴클레오캡시드의 내용물이 세포핵으로 침투합니다. 동시에 바이러스 RNA의 조각은 단백질과의 복합체 형태로 방출되어 세포에 필요한 모든 자원을 처분하고 새로운 바이러스 생산을 시작합니다. 이것은 또한 "일시적" mRNA가 형성되어 세포질에 대한 핵이 남겨져 바이러스 단백질 합성을 조직하는 매우 사려 깊은 과정입니다. 그런 다음 이 단백질은 핵으로 운반되어 마지막으로 바이러스 입자의 조립이 발생합니다. 새로운 게놈 RNA의 일부는 바이러스 게놈의 추가 복제에 사용됩니다.
8개의 서로 다른 바이러스 RNA 세그먼트를 하나의 미래 바이러스 입자로 조립하는 정확성에 감탄할 뿐입니다. 두 개의 동일한 세그먼트가 동일한 뉴클레오캡시드에 들어가는 것은 불가능하며 이 과정의 메커니즘은 아직 알려져 있지 않습니다. 이 순간 위에서 논의한 재조합 바이러스의 형성이 발생할 수 있습니다. 마지막으로 완성된 뉴클레오캡시드는 세포질로 이동합니다. 세포막을 통과할 때 새로 조립된 뉴클레오캡시드는 전체 당단백질 세트와 함께 슈퍼캡시드 껍질을 받습니다.
바이러스가 세포에 침투하여 새로운 바이러스 입자가 방출되기까지의 전체 주기는 6~8시간이 걸립니다. 수많은 바이러스가 나와서 이웃 세포를 감염시킵니다. 덜 일반적으로 비리온은 혈류에 들어가 몸 전체에 퍼집니다. 조직과 기관을 통한 바이러스의 확산을 바이러스혈증이라고 합니다. 인플루엔자 바이러스 복제의 피크는 바이러스 입자가 호흡기의 상피에 들어간 순간부터 24시간에서 72시간 사이에 관찰됩니다.
새로운 비리온이 방출되면 그들이 번식한 세포가 죽습니다. 염증 과정이 시작됩니다. 따라서 인플루엔자로 상부 호흡기가 주로 영향을 받고 점차 염증이 기관과 기관지를 덮습니다. 바이러스가 혈류에 들어가 몸 전체에 퍼지면 감염이 일반화되고 신체의 중독이 발생합니다.
독감의 위험은 혈관과 신경계에 영향을 미친다는 사실에 있습니다. 인플루엔자 바이러스 감염의 배경에 대해 활성 산소 종(ROS), 즉 방해가 되는 모든 것을 산화시키는 경향이 있는 자유 라디칼이 대량으로 형성됩니다.
인플루엔자 바이러스 자체에는 독소가 포함되어 있지 않음을 이해해야 합니다. 독성 효과는 우리 몸이 바이러스로부터 자신을 보호하기 위해 생성하는 화합물에 의해 발휘됩니다. 이 반응은 매우 폭력적이며 바이러스 도입 장소가 너무 "성공적으로" 선택되어 사람이 자신의 면역 체계로 고통받습니다. 연구에 따르면 ROS는 단백질 분해 과정인 단백질 파괴를 유발합니다. 이것은 공기와의 경계에 있는 기도에서 발생하여 "호흡기" 또는 "신진대사" 파열을 일으킵니다.
바이러스의 도입 및 번식 과정이 호흡기에서 일어나기 때문에 거기에 위치한 모세 혈관 벽 (작은 혈관)이 우선적으로 고통받습니다. 그들은 더 부서지기 쉽고 투과성이되어 심한 경우 국소 순환 장애, 출혈성 증후군의 발병 및 폐부종의 위협으로 이어집니다. 혈관계 손상의 배경으로 뇌로의 혈액 공급이 악화되어 결과적으로 신경 독성 증후군이 형성됩니다.
이 시점의 면역 체계는 염증 반응을 유발하고 세포 독성 효과가 있는 물질인 엄청난 양의 사이토카인 생성을 활성화합니다. 일반적으로 그들은 감염원의 불활화 및 제거에 관여해야 합니다. 그러나 그 과정의 규모가 너무 커서 전신 염증 반응이 발생합니다.
결과적으로 호흡기 점막과 혈관의 손상으로 인해 외부 위협에 저항하는 면역 체계의 능력이 감소하고 호중구의 보호 혈액 세포의 활동이 감소합니다. 일반적으로 이는 기존의 만성 질환을 활성화시키고 세균 감염의 위험을 증가시킵니다. 인플루엔자의 가장 심각하고 흔한 합병증은 폐렴입니다.
인플루엔자의 다른 균주는 특히 ROS의 대량 생산을 활성화하는 능력이 서로 다릅니다. 따라서 일부 유형의 독감은 더 심각하고 다른 유형은 더 쉽습니다. 대부분 환자의 신체 상태, 면역 상태, 다른 변종에 대한 경험이 중요한 역할을 합니다. 일부 유형의 인플루엔자는 노인과 어린이에게 더 위험하지만 다른 유형은 전성기에 인구에 더 자주 영향을 미칩니다.
세포에서 바이러스 복제 과정과 몸 전체로 퍼지는 것을 막으려면 진화에 의해 연마된 번식 주기를 방해할 수 있는 물질이 필요합니다.
1961년에 과학자들은 아만타딘으로 인플루엔자 바이러스와 싸울 것을 제안했습니다. 이 화합물은 1966년에 사용이 승인되었으며 1993년에는 그 유사체인 rimantadine이 나타났습니다. Amantadine(및 rimantadine)은 M2 단백질의 이온 채널을 차단할 수 있습니다. 이것은 초기 단계에서 바이러스 복제를 중지합니다.
이 약은 A군 바이러스에는 매우 효과적이나 B군과 C군 바이러스에는 효과가 없었으며, 2006년 미국 질병통제예방센터(CDC)에서 일부 바이러스 균주의 극도로 높은 내성(내성)에 대한 데이터를 발표했습니다. 최대 90%에 도달하는 아다만탄까지. 원인은 아다만탄 치료 중 발생한 바이러스 게놈의 점돌연변이였다. 따라서 오늘날 rimantadine 및 기타 유사체는 비효과적인 약물로 간주됩니다. 게다가, 그들은 처음에는 그룹 B와 C의 바이러스에 대해 쓸모가 없었습니다.
1983년에 뉴라미니다제 억제제가 개발되었습니다. 이 억제제는 감염된 세포에서 새로운 비리온을 방출하는 효소의 능력을 차단하는 물질입니다. 이렇게 하면 바이러스의 복제 및 확산을 막을 수 있습니다.
뉴라미니다제 억제제에는 오셀타미비르(Tamiflu)와 자나미비르(Relenza)가 있습니다. 2009년부터 이 그룹의 또 다른 정맥 주사 약물인 paramivir가 미국에서 사용이 승인되었습니다. 사실 이 약들은 독감 바이러스와 싸우기 위해 특별히 고안된 유일한 약입니다. 그러나 질병의 첫 징후가 나타난 순간부터 24-48시간 이내에 복용해야 합니다. 나중에 그들은 효과가 없을 것입니다. 수많은 새로운 바이러스가 이미 몸 전체에 퍼질 것입니다.
다른 모든 항 바이러스제는 인플루엔자 바이러스 자체 또는 신체 침투, 번식 및 확산의 개별 단계에 영향을 미치지 않습니다.
- 인플루엔자 바이러스는 자연적으로 호흡기를 통해 신체에 침투하도록 설계된 구조물이며 이에 필요한 모든 "마스터 키"를 갖추고 있습니다.
- 인플루엔자 바이러스의 수명주기 및 구조의 특성을 고려하여 인플루엔자 바이러스에 특이적으로 작용하는 약물 유형은 소수에 불과합니다. 그러나 이러한 약물 중 하나는 바이러스가 적응했기 때문에 이미 효과가 없습니다. 그리고 다른 유형의 약물은 첫 번째 증상이 시작된 후 매우 짧은 기간 동안만 효과적입니다. 다른 약물의 항인플루엔자 효과는 입증되지 않았습니다.
- 따라서 인플루엔자 치료를 위해 대증 요법과 환자 상태 모니터링이 사용됩니다. 대부분의 경우 독감의 경우 집에 누워서 39 ° C까지 자라면 고온을 낮추는 약을 복용하고 환자의 상태를 완화시키는 다른 수단으로 충분합니다. 합병증의 발병을 예방하는 것이 중요합니다. 이를 위해서는 신체가 바이러스와 싸울 수 있는 모든 조건을 만들어야 합니다.
- 백신 접종은 여전히 바이러스와 싸우는 가장 좋은 방법입니다. 사람이 한 변종에 대한 예방 접종을 받고 다른 변종을 선택하더라도 기존 항체는 최소한의 보호를 제공하고 질병의 경과를 완화할 수 있습니다.
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K. SCHOLTISSEK 및 H.-D. KLENK (CH. SCHOLTISSEK, H.-D. KLENK)
I. 서론
인플루엔자 바이러스 복제 문제에 대한 많은 리뷰가 있습니다. 1968년 이전의 문헌은 Hoyle(1968) 및 Scholtissek(1969)에 요약되어 있으며, 보다 최근의 문헌은 White(1973) 및 Compans 및 Choppin(1974)에 요약되어 있습니다.
복제에 관한 데이터의 대부분은 A형 인플루엔자 바이러스 연구에서 얻었으며 (다른 인플루엔자 바이러스의 복제 메커니즘은 아직 발견되지 않았습니다.
MDBK 세포에서 WSN 인플루엔자 바이러스 균주의 증식(Choppin, 1969) 또는 병아리 배아 섬유아세포에서 조류 홍역 바이러스(FPV)의 증식과 같이 복제 연구에 적합한 여러 세포 배양 시스템이 대중화되었습니다. 단일 주기에서 마지막 바이러스의 성장 곡선의 예는 잠복기가 약 3시간이고 바이러스 생산이 8~12시간 사이에 정체기에 도달하는 30에서 입증되었습니다. 따라서 이러한 시스템은 생화학 연구에 매우 편리합니다.
Ⅱ. 바이러스의 흡착, 침투, "스트리핑"
바이러스에 의한 세포 감염은 흡착, 즉 바이러스 입자가 세포 표면에 부착되는 것으로 시작됩니다. 부착은 세포 표면의 수용체 부위와 이러한 수용체 부위를 인식하는 바이러스 성분이라는 두 가지 상보적인 구조를 필요로 합니다. 인플루엔자 바이러스가 다양한 기원의 적혈구와 상호작용하고 이들을 응집시키는 능력은 수년 동안 알려져 왔습니다(Hirst, 1941; McClelland, Hare, 1941) 혈구응집은 인플루엔자 바이러스와 세포 표면의 상호작용에 대한 모델 반응으로 사용되었으며 "이 현상에 대한 대부분의 지식은 이러한 연구에서 비롯됩니다. 그러나 적혈구 표면과 감염된 세포 표면의 구조가 완전히 다를 수 있으므로 일반화에 매우 주의해야 합니다(3장 참조).
A. 흡착에서 헤마글루티닌의 역할
결합에 관여하는 비리온 성분은 HA* 스파이크입니다. 감염 개시에서 바이러스 β-단백질의 역할은 HA* 및 NA*의 두 가지 표면 단백질에 특이적인 항체를 사용하여 연구되었습니다. 이러한 항체는 재조합 바이러스를 사용하여 얻을 수 있습니다. 예를 들어, AO와 A2 바이러스 사이의 교차는 HA*, AO 및 NA* A2를 운반하는 X7F1 재조합체의 형성을 초래합니다(Kilbourne et al., 1968). X7F1 바이러스에 대한 항혈청은 AO형 인플루엔자 바이러스의 NA*를 억제하지 않지만, 혈구응집을 억제하고 이러한 바이러스의 감염성을 중화시킨다. A2 인플루엔자 바이러스와 동일한 혈청의 상호 작용은 NA* 활성의 중화가 완료되었지만 혈구 응집 또는 감염을 억제하지 않습니다. 따라서 NA*는 감염 개시 과정에 관여하지 않으며 NA*만이 흡착을 담당하는 것으로 보입니다. 이 개념은 뉴라미니다제 스파이크만 단백질 분해 효소에 의해 제거된 바이러스 입자가 감염성을 유지한다는 증거에 의해 뒷받침됩니다(Schulze, 1970).
혈구응집 부분이 탄수화물이 풍부한 HA*의 "스파이크" 바깥쪽에 국한되어 있다는 증거가 있습니다(3장 참조). 당화되지 않은 HA* 단백질은 적혈구에 결합할 수 없기 때문에 탄수화물은 HA*의 기능에 필수적인 것으로 보입니다(Klenk et al., 1972b).
B. 인플루엔자 바이러스 수용체
탄수화물은 헤마글루티신의 구성요소일 뿐만 아니라 세포 표면의 바이러스 수용체의 구성요소이기도 합니다. Hirst(1942)는 바이러스-적혈구 복합체가 불안정하고 세포 표면의 수용체가 효소에 의해 파괴된다는 사실을 관찰했습니다. 이 효소는 neuraminidase로 당단백질에서 neuraschic acid를 분해하는 효소이다(Klenk et al., 1955; Klenk, Stoffel, 1956; Gottschalk, 1957). , 1947. 따라서, 인플루엔자 바이러스에 대한 수용체는 뉴라민산을 함유하는 당단백질인 것으로 밝혀졌다.
그 이후로 많은 정보가 축적되어
최근 리뷰에 요약된 믹소바이러스 수용체에 대해
휴즈(1973). 간단히, 얻은 데이터는 다음과 같이 축소됩니다.
취주. 수용기 부위에는 신경근 잔재물이 포함되어 있습니다.
탄수화물 사슬에 존재하는 ioic acid
당단백질. 뉴람의 비산화성 말단 잔기
noznla는 당단백질과 vi의 상호작용에 필요합니다.
인플루엔자 바이러스. 뉴라미니다제로 치료하면 완전히 제거됩니다.
결합 활동. 분해 연구
periodat을 사용하여 연결을 제안합니다.
활동에는 온전한 뉴라민 분자가 필요합니다.
산(Suttajit and Winzler, 1971). 카르복실기,
필요하기 때문에 아마도 중요한 역할을 할 것입니다.
분명히 또한 정전기력(Huang, 1974).
약한 특수성만 있는 것 같다.
연관된 구조와 관련된 기능
뉴라민산, 왜냐하면 표시된 바와 같이 전체
yairamic acid를 포함하는 일련의 당단백질,
믹소바이러스와 관련이 있습니다. 또한, 강글리오사이드(gli-
이와 관련하여 적극적입니다(Haywood, 1975).
수용체의 분자 구조가 확립되면 인플루엔자 바이러스 결합 문제가 더 명확해질 것으로 기대됩니다. 어느 정도 이것은 적혈구의 경우에 이미 달성되었습니다(Marchesi et al., 1973). 인공 막에 대한 믹소바이러스의 부착 연구에 의해 추가 정보가 제공될 수도 있습니다(Tiffany and Blough, 1971).
C. 침투 및 "스트리핑"의 가능한 메커니즘
인플루엔자 바이러스뿐만 아니라 일반적으로 바이러스의 "침투"와 "박리"에 대한 두 가지 다른 메커니즘이 제안되었습니다. 두 가지 관점 모두 주로 전자 현미경 연구에 기반합니다. 이러한 메커니즘 중 하나는 vironexis입니다. 바이러스 입자가 피노솜에 포함되어 리소솜과 합쳐지고 리소솜의 효소가 바이러스를 "옷을 벗게" 할 때 세포 분열의 과정이라고 믿어집니다(Fazekas de St. Grot, 1948) 이 지점의 전자 현미경 확인 Dales와 Choppin(1962)과 Dourmashkin과 Tyrrell(1970)의 연구에서 이러한 관점을 얻었습니다. 감염 후 10분에 바이러스 입자가 세포 표면과 직접 접촉하는 것으로 나타났으며 20분에는 세포질 액포 내에서 입자가 발견되었습니다. 이 연구와 대조적으로 Morgan과 Rose(1968)는 침입이 바이러스 외피와 숙주 세포막의 융합 때문일 수 있다고 제안합니다. 따라서 현재로서는 인플루엔자 바이러스의 침투 메커니즘에 대한 합의가 없습니다.
ch에 설명된 대로. 5, 인플루엔자 바이러스 비리온은 리보핵단백 성분과 결합된 RNA 중합효소를 함유하고 있기 때문에 "옷을 벗는" 과정이 리보뉴클레오로테인을 방출하는 과정과 공간적으로 분리될 가능성은 거의 없다. virohexis의 메커니즘에 따라 막 융합 및 식세포 소포에서.
III. 전사 A. RNA 합성의 순서
"Undressing" 후 비리온의 sRNA는 상보적 RNA로 전사되어야 합니다. 감염 입자와 함께 도입된 RNA 중합효소는 바이러스 복제의 첫 번째 단계에서 기능해야 합니다(5장 참조). 인플루엔자 바이러스 게놈은 다음 형태로만 비리온으로부터 분리될 수 있습니다.
개별 단편(6장 참조). 또한, 유전자 분석(om. Ch. 7) 및 감염성 바이러스의 단계적 비활성화(Scholtissek, Rott, 1964)에 의해 나타난 바와 같이 - 분리된 단편의 형태로 기능한다. 중합효소는 각 개별 단편에서 합성 RNA를 시작합니다. RNA는 세포에 자유 분자로 존재하지 않지만 항상 단백질로 덮여 있기 때문에 문제가 발생합니다. 바이러스 RNA는 복제 중에 어떤 단백질과 연관되어 있습니까?
인플루엔자 바이러스 RNA 합성에 대해 수행된 실험은 매우 어려운데, 그 이유는 이 항생제가 인플루엔자 바이러스의 번식을 억제하기 때문에 액티노마이신 D는 세포 RNA 합성의 특정 억제를 갖는 바이러스 RNA 생산을 검출하는 데 사용할 수 없기 때문입니다(Barry et al., 1962; Rott and Scholtissek, 1964; Barry et al., 1965; Pons, 1967). 이러한 이유로 시간 경과에 따른 RNA 합성의 순서를 결정하기 위해 RNase 처리가 뒤따르는 과량의 표지되지 않은 vRNA 또는 scRNA로 감염 후 다양한 지점에서 펄스 표지된 RNA의 특이적 혼성화가 사용되었습니다(Scholtissek and Rott, 1970). 감염 주기의 초기 단계에서는 ecRNA 합성이 우세하여 감염 후 최대 약 2시간에 도달한 반면, 후기 단계에서는 생성된 바이러스 특이적 RNA의 대부분이 vRNA였습니다. Krug(1972)는 다른 방법을 사용하여 감염 후 4시간이 지나면 BIKEPHK 합성이 거의 완전히 중지됨을 보여주었습니다. 페놀로 추출한 후 상대적으로 적은 양의 lncRNA가 발견됩니다(Scholtissek and Rott, 1970).
하나 또는 다른 유형의 바이러스 RNA가 정보를 가지고 있다는 사실 때문에1!! 기능 및 바이러스 단백질 합성을 위한 주형으로 사용되는 경우(섹션 IVA 참조), 차등 바이러스 RNA 이화작용 수준에서 일부 번역 제어가 있을 수 있습니다. 따라서, 인플루엔자 바이러스 RNA의 생체 내 안정성을 연구하기 위해 펄스 추적 실험을 수행했습니다. 세포 RNA와 대조적으로 두 가지 유형의 바이러스 RNA는 90분 첸자 기간 동안 완전히 안정적인 것으로 밝혀졌습니다(Scholtissek et al., 1972).
이전에는 생체 내에서 바이러스 RNA의 합성을 연구할 때 감염 주기의 말기에 악티노마이신 D가 추가되었을 때(Duesberg and Robinson, 1967; Nayak, 1970; Ma-hy, 1970) 항생제는 생체내 상보적 RNA 합성을 특이적으로 억제한다(Scholtissek and Rott, 1970; Pons, 1973). lncRNA는 감염된 세포에서 적어도 5개의 개별 단편으로 분리되기 때문에 바이러스 RNA도 단편으로 합성된다는 결론이 내려졌습니다(Pons and Hirst, 1968).
B. 숙주 세포 내부의 바이러스 RNA 합성의 국소화
자가방사선촬영(autoradiography) 동안 얻은 데이터에서 바이러스 RNA 합성 부위는 분명히 세포핵이라는 결론이 내려졌습니다(Scholtissek et al., 1962; Barry et al., 1974). 이들 연구에 사용된 펄스 주기는 여전히 너무 길기 때문에 바이러스 RNA가 세포의 세포질에서 합성된 다음 축적될 수 있는 핵으로 수송된다는 것을 배제할 수 없습니다. 또한 vRNA와 scRNA는 세포 내 다른 위치에서 합성될 수 있습니다.
C. 바이러스 RNA 합성의 억제 1. 악티모마이신 D, 미트라마이신 및 α-아마니틴
바이러스 RNA 의존성 RNA iopolymerase가 이미 존재하는 시점(예: 감염 후 2시간)에 DNA 주형 기능을 방해하는 악티노마이신 D 또는 미트라마이신을 감염된 세포에 첨가하면 약 2시간 동안 vRNA 합성이 계속됨 그러나 scRNA 생산은 즉시 중단됩니다. 나중에 vRNA 합성도 감소하여 scRNA의 지속적인 생산이 필요함을 나타냅니다(Rott et al., 1965; Scholtissek and Rott, 1970; Scholtissek et al., 1970; Pons, 1973). Gregoriades(1970)는 악티노마이신 D가 감염 주기 후반에 추가될 때 vRNA 합성에 강력한 영향을 미친다는 것을 보여주었습니다. 이 실험에서, 바이러스 RNA의 합성은 감염된 세포의 총 RNA에 표지된 우리딘의 통합 증가에 의해 결정되었습니다. 이 증가는 악티노마이신 D를 추가하면 없앨 수 있습니다. 그러나 인플루엔자 바이러스 감염은 감염 후 표지된 우리딘의 세포 내로의 혼입을 증가시키고(Scholtissek et al., 1967) 악티노마이신 D 이 결합에 대한 억제 효과가 있습니다(Scholtissek et al., 1969). DNA에 친화력이 없는 siAmanitin은 세포 RNA 중합효소(RNA podimerase II) 중 하나의 활성에 영향을 미치며 감염 직후 배양액에 첨가하면 escRNA의 합성도 억제합니다(Rott and Scholtissek, 1970; Mahy et al. ., 1972).
이들 항생제가 ssRNA 합성을 특이적으로 억제하는 기전은 in vitro에서 ssRNA 생성을 방해하지 않기 때문에 완전히 이해되지 않았기 때문에 이러한 항생제는 in vivo에서만 작용하지만 ssRNA 합성 효소는 2시간 후에 도달하는 세포에서 분리될 수 있다. 감염 후 h, 악티노마이신 D가 추가되었습니다(Scholtissek and Rott, 1969a).
"인플루엔자 바이러스의 번식은 또한 숙주 세포의 DNA에 대한 다른 작용에 의해 억제될 수 있습니다 - 미톰신 C의 도입, 자외선으로 전처리 또는 감염 전 세포 핵 제거 (Barry, 1964; Rott et al., 1965; Nayak , Rasmussen, 1966; Fol.lett et al., 1974; Kelly et al., 1974). 이러한 효과가 인플루엔자 바이러스 복제에 영향을 미치는 메커니즘은 "다른 항생제의 메커니즘과 동일할 수 있습니다. 이러한 연구에서 만들 수 있는 유일한 제안"은 "기능적으로" 활성 세포 핵이 필요하다는 것입니다. 인플루엔자 바이러스의 번식을 위한 세포의 DNA 의존적 기능. 이러한 기능이 무엇인지 말할 수는 없습니다.
2. 시클로헥시미드
동물 세포에서 단백질 합성을 특이적으로 억제하는 cycloheximide를 첨가하면 인플루엔자 바이러스 감염 2시간 후 vRNA의 형성이 즉시 멈추고 vzhRNA의 형성은 적어도 2시간 동안 계속됩니다(Scholtissek and Rott, 1970; 폰스, 1973). "vRNA를 합성하는 중합효소의 품질/보조인자"로 사용되는 바이러스 또는 "세포" 단백질의 지속적인 합성이 필요한지 또는 안정화를 위해 일부 "단백질(예: NP 단백질)"이 필요한지 여부는 아직 알려져 있지 않습니다. 새로 합성된 vRNA 또는 특정 바이러스 단백질의 합성을 억제하면 ecRNA가 지속적으로 형성되며, 일반적으로 감염 후 3시간 후에 합성이 중단됩니다. 이 종료는 vRNA 합성을 시작하는 데 필요할 수 있습니다.온도에 민감한 돌연변이에 대한 연구는 이러한 질문 중 일부에 답해야 합니다.
Bean and Simpson(1973)의 실험은 생체 내 1차 전사(감염 입자의 중합효소를 사용하여 mRNA 템플릿에서 ecRNA 합성)가 사이클로헥시미드에 의해 억제되지 않는 반면 악티노마이신 D는 전사를 완전히 억제한다는 것을 보여주었습니다. 따라서 cycloheximide는 in vivo에서 감염입자와 함께 도입된 polymerase의 활성과 ecRNA 합성에 영향을 미치지 않으나 ecRNA의 생성에 필요한 새로운 polymerase의 합성을 저해한다.
3. 글루코사민
글루코사민은 UTP-]M-아세틸글루코사민을 생성함으로써 병아리 배아 세포에서 UTP 풀을 고갈시키는 것으로 알려져 있습니다(Scholtissek, 1971). 포도당을 함유한 Earl's solution을 배양 배지로 사용하는 경우,
바이러스 당단백질 합성에만 영향을 미칩니다(섹션 V 참조). 그러나 에너지원인 포도당이 리루베이트 또는 푸코스로 대체되면 이러한 아미노당에 의한 UTP 풀의 고갈이 약 10배 더 활발하게 발생합니다. 이러한 조건에서 숙주 세포의 UTP 풀은 vRNA 합성 속도에 대한 특정 제한자가 되지만 (세포 RNA) 합성은 아직 영향을 받지 않습니다(Scholtissek, 1975).바이러스 RNA 합성의 억제 결과로 , 바이러스 단백질의 형성도 없습니다.
이러한 데이터는 두 가지 방식으로 해석될 수 있습니다. 바이러스 RNA 의존성 RNA 중합효소는 세포 DNA 의존성 및 RIC 중합효소에 비해 UTP에 대한 친화도가 낮거나 세포에 UTP의 두 개 정도 독립적인 풀이 있습니다. 그 중 "바이러스 RNA 합성에 사용될 수 있고 RNA 중합효소에 의해 기질로 사용될 수 있는 다른 풀보다 글루코사민의 영향을 더 많이 받습니다.
D. 시험관내 바이러스 RNA 합성
인플루엔자 바이러스에 감염된 세포에서 RNA 의존성 RNA 중합효소가 여러 연구자에 의해 발견되었습니다(Ho, Walters, 1966; Scholtissek, Rott, 1969a; Skeel, Burke, 1969; Ruck et al., 1969; Mahy, Bromley, 1970; Compans). , 칼리귀리, 1973). 대부분의 효소 활성은 감염된 세포의 마이크로솜 분획에서 발견됩니다. 시험관 내 시스템에서 이 활성은 RNase에 의해 제거되지만 DNase에 의해 제거되지는 않습니다. 이것은 내부 주형이 RNA라는 것을 의미합니다. 반응은 4개의 뉴클레오시드 삼인산 모두의 존재를 필요로 하고 액티놈-이신 D에 민감합니다. 시험관 내 반응의 대부분 생산은 상대적으로 낮은 분자량을 갖습니다. Horisberger와 Guskey(1973)의 데이터는 두 가지 다른 효소 활성이 세포질에 존재한다고 제안합니다. 하나는 Mg++ 의존적이고 상대적으로 높은 염 농도에 의해 억제되고, 다른 하나는 Mn++ 의존적이고 염에 더 내성입니다. 효소의 후자의 활성은 바이러스 입자 내부에서도 발견됩니다(5장 참조).
시험관 내 시스템에서 세포질 효소 생성물과 관련하여 상충되는 결과가 얻어졌습니다. 럭 ■ et al. (1969)은 이 효소가 그들의 손에서 최소한 "비리온형 RNA(14에서 19S까지) 중 일부를 합성한다고 보고했습니다. 알려진 특정 방사능의 4개 표지된 뉴클레오사이드 삼인산이 모두 포함된 마이크로솜 분획.
동일한 작업에서 [(a-32P]ATP)를 사용하여 얻은 이웃의 아데닐산에 대한 Scholtissek(1969)이 얻은 최근접 이웃 분석 데이터와 일치하며, 이는 시험관 시스템의 생성물이 다음 구조를 갖는다는 결론을 내렸습니다. escRNA Mahy와 Bromley(1970)는 원래 간행물에서 세포질 효소에 의해 생산된 시험관 내 시스템의 일부 제품이 "esRNA여야 합니다. 그러나 최근 Hastie와 Mahy(1973)의 최근접 이웃 분석 및 특이적 혼성화는 Scholtissek(1969)에 의해 처음으로 나타난 바와 같이 세포질 효소에 의한 거의 독점적인 scRNA의 생산을 확인했습니다. 그 중 90% 미만이 svRNA에 상보적인 염기 서열을 가지고 있습니다. Hastie and Mahy(1973) "상당한 비율 시스템에 있는 제품의 ieme in vitro에서 actinomycin D가 있는 상태에서 핵효소에 의해 합성되었으며 표지되지 않은 vRNA와 혼성화할 수 없었습니다.어떤 유형의 RNA가 이러한 혼성화를 할 수 있는지는 아직 명확하지 않습니다. 이러한 조건에서 합성된 RNA의 매우 작은 비율은 표지되지 않은 acRNA와 혼성화됩니다(Scholtissek, 미공개 데이터).
바이러스 RNA로의 표지된 GTP 혼입의 동역학은 시험관 내 시스템에서 RNA 합성의 재개가 없음을 나타내는 것으로 해석될 수 있습니다. 조효소 제제가 낮은 염 농도에서 배양되는 경우 새로 합성된 거의 모든 RNA는 초기에 단일 가닥입니다. 그러나 페놀로 추출한 후 "많은 비율의 RNA가 RNAase 저항성이 됩니다. 페놀은 중합효소 분자에 의해 복제 부위에 함께 고정된 단일 가닥 주형과 새로 합성된 scRNA로 구성된 중간 복제 구조를 부분적으로 변환합니다. 이중 가닥 구조(Feix et al., 1967; Oberg 및 Philipson, 1971). 체외 시스템에서 인플루엔자 바이러스 효소의 산물에 대한 이러한 데이터는 중합효소가 중합을 시작하고 계속할 뿐만 아니라 새로 합성된 사슬을 주형에서 분리하는 방식으로 해석될 수 있습니다. 그렇지 않으면 "생물학적 기능"이 없는 이중 가닥 RNA 구조가 형성됩니다(Paffenholz, Scholtissek, 1973).
시험관 내 시스템에서 독점적으로 scRNA를 합성하는 인플루엔자 바이러스 RNA 중합효소의 이러한 특성이 사용되었습니다.
인플루엔자 바이러스의 다양한 변종 사이의 염기서열에서 상동성을 결정함으로써 유전적 관계를 확립하도록 부름(Scholtissek, Rott, 1969b; Hobson, Scholtissek, 1970; Anschutz et al., 1972).
IV. 바이러스 단백질 합성
A. 시험관 내 번역
바이러스 이온성 또는 상보성 여부에 관계없이 어떤 유형의 RNA가 "바이러스 단백질 합성에 유용한 정보인지"에 대한 문제는 아직 해결되지 않았습니다. 폴리솜과 관련된 바이러스 특이적 RNA 유형에 대해 상반된 결과가 얻어졌습니다. Nayak(1970) ) 수크로스 구배의 폴리-솜 영역, 주로 vRNA에서 발견된 반면, Pons(1972)는 폴리삼으로부터 scRNA를 독점적으로 분리하였다. 후자는 감염 2시간 후 첨가 후 합성에 우선적으로 영향을 미치는 악티노마이신 D가 관찰되는 관찰에 의해 확인되었다. 감염된 세포의 폴리솜에서 scRNA(섹션 III, B, 1 참조)에서 ecRNA는 검출되지 않습니다(Pons, 1973).
"E. coli 및 인플루엔자 바이러스 vRNA로부터의 단백질 합성 시스템을 주형으로 사용하여 Siegert et al.(1973)은 시험관 내 조건에서 바이러스 NP 단백질의 생산을 관찰했습니다. 이 표지된 NP 단백질은 Ouchterlony 겔 침전 방법에 의해 특성화되었습니다. 대조적으로 Kingsbury와 Webster(1973)는 토끼 망상적혈구에서 유래한 단백질 합성 시스템을 사용하여 vRNA에서 바이러스 단백질 합성을 관찰하지 않았지만 동일한 시스템에서 바이러스 M-단백질 합성을 발견했습니다(Vol. Ch. 2 ) 감염된 세포에서 분리된 RNA 주형에 대한 것입니다. 따라서 현재로서는 viriope만 또는 상보적이거나 한 유형의 일부 RNA 단편과 다른 유형의 일부 RNA 단편이 단백질 합성을 위한 주형으로 사용되는지 여부에 대한 질문에 답하는 것이 현재 불가능합니다. 볼티모어(1971)가 제안한 "음성" 또는 "양성" 바이러스 사슬의 정의를 인플루엔자 바이러스에 적용하는 것은 어렵습니다.
B. 생체 내 바이러스 단백질 합성
바이러스 "단백질" 합성에 대한 연구는 감염된 세포에서 세포 폴리펩티드의 합성이 바이러스 특이적 합성으로 대체된다는 사실에 의해 선호됩니다. HPV에 감염된 닭 배아 섬유아세포(Joss et al., 1969; Skehel, 1972; Klenk, Rott, 1973)와 인플루엔자 바이러스의 WSN 균주에 감염된 BHK 2IF 세포(Lasarowitz et al., 1971), 4 감염 후 몇 시간, 거의
단 하나의 바이러스 단백질(31). 다소 초기의 연구자들은 감염된 진드기에서 3개 또는 4개의 폴리펩티드 합성을 관찰했습니다(Taylor et al., 1969; Joss et al., 1969; Holland and Kiehn, 1970; White et al., 1970). 다른 폴리펩타이드가 이후에 발견되었습니다(Lazorowitz et al., 1971; Skehel, 1972; Klenk et al., 1972b; Krug and Etkind, 1973). 일반적으로, 모든 구조적 α-단백질은 감염된 세포에서 발견되었습니다: 하나 또는 두 개의 P-단백질, NP 뉴클레오카포이드 서브유닛, M 막 단백질, 절단되지 않은(HA) 및 절단된(HA1 및 HA2) 혈구응집소 당단백질 및 NA 서브유닛 .
비리온 단백질 외에도 하나 또는 두 개의 비구조 단백질(NS)이 설명되었습니다.
눈에 띄는 차이점이 있습니다<в уровнях синтеза отдельных вирусных полипептидов. NP- и NS-полипептиды обычно первыми обнаруживаются в зараженных «летках. Skehel (1973) предположил, что полипептиды Р2, NP и NS, которые первыми обнаруживаются в «клетках, зараженных ВЧП, являются
바이러스 게놈의 3개 단편의 비리온 중합효소에 의해 선택적인 전사 동안 형성된 RNA 단편의 산물. cycloheximide의 존재하에 세포를 감염시키고 항생제를 제거한 후 펄스 태그를 추가한 경우, 이들 3개의 폴리펩타이드만이 발견되었다. 이를 바탕으로 1차 전사 과정에서 도입된 비리온 로리머라아제의 도움으로 이들 성분에 대한 RNA 분자가 형성되었다고 가정하였다. 닭 섬유아세포에 MPS 감염 후 4시간에서 6시간 사이에 M-단백질 합성 수준은 증가하는 반면 NS-롤릴펩티드 합성은 감소한다(Skehel, 1972, 1973). 따라서, iolipid 합성 수준은 개별적으로 제어될 수 있으며 성장 주기 동안 달라질 수 있습니다.
HA 폴리펩타이드가 HA1 및 HA2로 절단되는 것을 제외하고, 바이러스 특이적 인플루엔자 폴리펩타이드가 큰 전구체의 절단으로부터 생성된다는 증거는 없다(Taylor et al., 1969; Lazarowitz et al., 1971, Skehel, 1972; Klenk , 로트, 1973).
최근 자가방사선촬영(Becht, 1971) 또는 세포 분획 및 겔 전기영동 기술(Taylor et al., 1969, 1970)을 사용하여 감염된 세포에서 바이러스 성분의 위치에 대한 새로운 정보를 얻었습니다. 이러한 연구에 따르면 모든 바이러스 단백질의 합성은 분명히 세포질에서 발생합니다. 면역형광법에 의한 핵단백질 항원의 이전 국소화 연구는 핵에서 합성이 발생하고 이후에 세포질로 항원이 방출됨을 나타내는 것으로 해석되었습니다(Liu, 1955; Breitenfeld 및 Schafer, 1957; Holtermann et al., 1960). 그러나 면역형광법은 항원의 합성이 아니라 항원의 축적을 결정한다는 것이 분명합니다(섹션 IV, B, 2 참조).
1. RNA 중합효소
바이러스 특이적 RNA 의존성 RNA 중합효소 활성은 사용된 세포 시스템에 따라 감염 후 13D와 3시간 사이에 인플루엔자 바이러스에 감염된 세포에서 검출될 수 있습니다(Scholtissek and Rott, 1969a; Skechel and Burke, 1969; Ruck et al. ., 1969; Mahy와 Bromley, 1970). 이것은 감염 후 처음으로 탐지된 바이러스 특이적 활동입니다. 로리머라제의 바이러스 활성의 대부분은 마이크로솜 분획에서 검출됩니다. 이 활동의 일부는 핵에 남아 있으며 집중적으로 씻어도 핵에서 제거할 수 없습니다. 핵 및 마이크로솜 효소 사이의 발현 역학이나 필요한 보조인자에는 근본적인 차이가 없습니다(Scholtissek and Rott, 1969a; Mahy et al., 1975).
Caliguiri 및 Tamm(1970)의 방법에 의해 단계적 자당 구배에서 세포질을 추가로 분획화하면 거친 막에서 중합효소 활성이 발견됩니다(Compans and Caliguiri, 1973; Klenk et al., 1974a).
바이러스 중합효소의 활성이 정제된 바이러스 입자에서 발견되었기 때문에(5장 참조), 바이러스 "단백질" 중 어떤 것과 관련될 수 있는지에 대한 질문이 발생합니다. 중합효소 활성과 관련된 유일한 바이러스 특이적 산물은 RNP 항원(NP 단백질 + 바이러스 vRNA, 보체 고정에 의해 결정됨)이었습니다. 이 복합체에서 RNA를 제거하려는 모든 시도는 효소 활성의 완전한 손실을 초래했습니다(Schwarz and Scholtissek, 1973). P-단백질은 바이러스 중합효소의 역할에 대한 후보로 제시되었습니다(Kilbourne et al., 1972). 효소 "아미노산으로 생체 내 표지된 복합체"를 인플루엔자 바이러스에 감염된 세포에서 분리하고 약 35배 정제했을 때 전기영동 분석은 초기에 이 복합체에서 Np-whitea만을 밝혀냈습니다.< (Compans, Caliguiri, 1973). Впоследствии, однако, при других условиях введения;метки удалось обнаружить и Р-белок (Caliguiri, Compans, 1974). С другой стороны, Klenk и соавт. (1974) обнаружили Р-белок в цитоплазматическом золе, "который не обладает полимеразной активностью (Scholtissek, Rott, 1969a; Skehel, Burke, 1969). Эти наблюдения могут означать, что Р-белок осуществляет свою (Предполагаемую активность ферментов только при связывании с РНП-антигеном.
RNP 항원에 대한 과면역 혈청은 중합효소 활성을 억제하지 않는 반면, 중합효소에 대한 항체를 포함할 수 있는 회복기 혈청은 이를 억제하기 때문에 RNP 항원 자체가 중합효소 활성을 가질 가능성은 거의 없습니다(Scholtissek et al., 1971). 이 회복기 혈청(인플루엔자 A 바이러스에 감염된 동물에서 얻은)은 연구된 모든 인플루엔자 A 바이러스 균주의 중합효소 활성을 억제했지만 인플루엔자 B 바이러스 중합효소의 활성은 억제하지 않았습니다.이 모든 관찰 결과는 아이디어와 일치합니다. RNP-항원(BPHK + NP = = 단백질)은 ecRNA-의 합성을 위한 주형으로 작용할 수 있습니다.
2. 뉴클레오캡시드 단백질
NP 단백질은 바이러스 RNA에 결합하여 RNP 항원을 형성하는데, 이는 비리온뿐만 아니라 감염된 세포에서도 분리된 NP 단백질의 경우에도 마찬가지이다(Schafer, 1957).
감염 후 약 3시간, 혈구응집소가 나타나기 1시간 전(Breitenfeld, Schafer, 1957). 이 시간이 지나면 RNP 항원 역가가 크게 증가하지 않습니다. 이것은 새로운 합성과 성숙한 입자로의 통합 사이의 균형 때문일 수 있습니다. 표지에 따르면, NP 단백질은 감염 후 2시간 이내에 감염된 세포에서 검출될 수 있다(Scholtissek and Rott, 1961; Krug, 1972).
형광 항체의 도움으로 RNP 항원은 먼저 핵에서 감지됩니다. 나중에는 세포질에도 나타납니다(Breitenfeld and Schafer, 1957). 낙태 감염(Franklin and Brietenfeld, 1959), p-fluorophenylalanine 존재(Zimmermann and Schafer, 1960) 또는 von Magnus 현상(Rott and Scholtissek, 1963)과 같은 특정 조건에서 RNP - 항원은 핵에 남아 있습니다.
감염된 세포의 핵에 초기에 RNP 항원이 축적된다고 해서 핵 내부에서도 NP 단백질이 합성되는 것은 아니다. 자가방사선 사진 연구와 세포 분획 방법의 사용은 이것과 다른 아르기닌이 풍부한 단백질의 세포질 합성과 세포질에서 핵으로의 빠른 이동을 나타냅니다(Taylor et al., 1969, 1970; Becht, 1971).
감염된 세포의 추출물에서 RNP 항원의 특정 부분에는 ecRNA가 포함되어 있지만(Pons, 1971; Krug, 1972; Krug and Etkind, 1973), 바이러스 입자에서는 한 가지 유형의 RNA만 발견됩니다(이는 아무 것도 존재하지 않기 때문입니다). vRNA의 자가 하이브리드화)(Scholtissek, Rott, 1971; Pons, 1971). ecRNA를 포함하는 RNP 항원이 바이러스 번식 과정에서 특별한 의미를 가지는지 아니면 세포 분획 과정에서 나타나는 인공물일 뿐인지는 판단할 수 없습니다. 두 RNA 가닥 모두 시험관 내에서 NP 단백질에 동등하게 잘 결합하는 것으로 나타났습니다(Scholtissek and Becht, 1971). 따라서 free NP protein과 free scRNA가 존재하는 경우 균질화 과정에서 해당 RNP 항원이 즉시 형성됩니다. Virion RNA는 RNP 항원 폴리빈 "Ilsulfate O" M으로부터 대체될 수 있다(Pons et al., 1969). 따라서 세포 균질액에서 RNP 항원의 다양한 바이러스 RNA의 치환이 가능한지 여부를 테스트할 수 있습니다. 다양한 기간 동안 32P로 표지되고 세포질 RNP 항원에서 분리된 바이러스 RNA의 염기 구성 변화로부터 Krug(1972)는 ecRNA의 일부가 RNP 항원에 포함되기 전에 존재한다는 결론을 내렸습니다. NP-다람쥐가 없는 형태. 동물 세포 RNA에 32P의 통합은 표지된 인 "in"(뉴클레오사이드 트리포스페이트의 x-위치(Scholtissek, 1965))의 다소 느린 통합으로 인해 상당한 지연 단계와 함께 발생합니다. 구성의 변화를 계산하기 위해 적절한 조정이 이루어질 때까지
이유가 없으면 Krug(1972)의 자료를 주의해서 해석해야 한다.
Krug(1972)의 "핵과 세포질에서 RNP 항원의 출현"에 대한 동역학 분석은 핵에 축적되는 RNP 항원이 세포질에서 발견되는 RNP 항원의 전구체가 아님을 시사합니다.
3. 비구조 단백질
기능이 알려지지 않은 여러 비구조적 바이러스 특이적 단백질이 감염된 세포에 대해 설명되었습니다. 그 중 하나는 상대 분자량이 25,000이고 다량으로 축적되어 NS로 지정되었습니다(Lazarowitz et al., 1971). 폴리아크릴아미드 겔에서는 M-단백질에 가까운 이동 속도를 나타냅니다. 그러나, 두 단백질은 펩티드 지도의 차이에서 알 수 있듯이 서로 독립적인 것으로 보입니다.핵에서 많은 양의 "NS-" 단백질이 발견되었습니다(Lazarowitz et al., 1971; Krug, Etkind, 1973). 이러한 발견은 "비구조적 바이러스 항원에 특이적인 항혈청으로 핵의 밝은 염색을 관찰한 이전의 면역형광 연구 데이터와 일치하며, 이 염색은 아마도 NS-" 단백질의 존재를 반영했을 것입니다. 이 단백질은 또한 감염된 세포에서 분리된 유리 및 막 결합 리보솜의 분획에서 주요 바이러스 특이적 단백질이라는 것을 발견했습니다(Pons, 1972; Compans, 1973; Klenk et al., 1974a). NS와 리보솜의 연관성은 톤수에 따라 달라지는 것 같습니다(Krug and Etkind, 1973). 이온 강도가 낮은 완충액에서 THIS nolipaptide는 두 리보솜 소단위에 흡착되지만 염을 첨가하면 두 소단위체에서 제거됩니다.
최근 연구(Gregoriades, 1973)는 전체 감염된 세포, α-핵 또는 폴리솜에서 유래한 비리온 M 폴리펩타이드와 구별되는 비구조 폴리펩타이드로서 NS의 식별에 대해 약간의 의구심을 제기했습니다. 핵 및 리보솜 관련 β-단백질로 M-단백질과 NS-단백질이 동일함을 시사하는 많은 우연의 일치가 있지만 이러한 결과를 설득력 있게 설명하려면 추가 정보가 필요합니다.
NS 외에 다른 비구조적 바이러스 관련 구성 요소가 있을 수 있지만 그 구성 요소는 없습니다. 충분히 특성화되지 않았습니다. 비구조적 바이러스 항원에 대한 항혈청을 사용하여,
Dimmock과 Watson(1969)은 감염된 세포에서 방사성 표지된 폴리펩티드를 침전시켰습니다. 폴리아크릴아미드 겔에서의 전기영동 분석은 NS에 상응하는 주성분을 갖는 몇몇 비구조적 폴리펩타이드의 존재를 시사하였다. 나머지 비구조 성분 중 하나는 더 빠르게 이동하며 Skeel(1972), Krug 및 Etkind(1973)에 의해 기술된 10,000~15,000 상대 분자량 성분에 해당할 수 있습니다.
4. 막 M-단백질
외피의 지질 이중층 내부 표면을 감싸고 있고 비리온이 풍부한 M-단백질은 감염된 세포에서 비교적 소량 발견된다. 이는 M-belm 합성의 조절 가능성 뿐만 아니라 이 합성이 바이러스 재생산의 속도 제한 단계일 가능성(Lazarowitz et al., 1971) 이 개념은 바이러스 형성이 억제되는 29°C의 온도에서 M이 -단백질은 감염된 세포에서 검출될 수 없는 유일한 (바이러스과) 단백질이다(Klenk, Rott, 1973).
M-단백질(감염된 세포의 평활막 및 원형질막에서 찾을 수 있음(Lazarowitz et al., 1971; Corn-pans, 1973a; Klenk et al., 1974a). 이 데이터는 막에 대한 이 단백질의 친화도를 나타냅니다.
5. 혈구응집소
헤마글루티닌은 HA의 전구체인 큰 당단백질로 합성되며, 이는 후속적으로 2개의 더 작은 당단백질인 HAi 및 HA2 "(Lazarowitz" t al., 1971)로 절단됩니다. 절단, 이는 프로테아제 억제제에 의해 억제될 수 있습니다(Klenk, Rott, 1973), 분명히 숙주 세포의 단백질 분해 효소가 수행됩니다(Lazarowitz et al., 1973) 절단 정도는 바이러스 균주, 숙주 세포, 세포 분열 효과 수준 및 혈청의 존재 여부에 따라 다릅니다. 배지(Lazarowitz et al., 1971, 1973a, b Klenk and Rott 1973 Stanley et al. 혈청 그러나 혈청의 존재하에서 WSN 혈구응집소도 절단됩니다.
이 시스템은 원형질막에서 발생합니다(Lazaro-witz et al., 1973a). VChP 시스템에서 이러한 분할 메커니즘은 분명히 다릅니다. 분열은 세포내막에서 일어나며 이 경우 플라스미노겐은 필요하지 않다(Shchepk et al., 1974a). 쪼개지는 정도는 25°C에서 세 번 급격히 감소합니다(Klenk, Rott, 1973).
HA의 절단은 혈구응집 활성 및 비리온 조립에 필요한 조건은 아니지만(Lazarowitz et al., 1973a; Stanley et al., 1973), 최근 연구에서는 "감염에 필요하다는 것을 발견했습니다(Klenk et al., 1975b). ) 이러한 데이터는 흡착에서의 역할 외에도 HA*가 감염 과정에서 또 다른 기능을 갖고 있으며 이 기능을 위해 절단이 필요하다는 가설과 일치합니다. 숙주 세포 및 절단되지 않은 HA를 함유하는 입자는 감염성이 낮다는 것을 시사합니다. 숙주 범위와 인플루엔자 바이러스 감염의 확산은 활성화 효소로서 숙주 세포 프로테아제의 존재에 달려 있습니다.
"에 감염된 세포의 분획에 대한 실험에서
인플루엔자 바이러스, HA 당단백질은 항상 ac
막과 관련된 (Compans, 1973a; Klenk et al.,.
1974a). 이 단백질의 세포 내 위치와 그 순간
거친 막에서 매끄러운 endolasmatic까지 워키 토키
세망 및 원형질막은 드
섹션 VII, B에 자세히 설명되어 있습니다. .,
6. 뉴라미니다제
활성 효소로 바이러스성 NA*가 발견되었으며,
융모막-요막에 감염 3시간 후
아니, 그리고 외삽에 의해 그녀의 syn의 시작 부분이
논문은 감염 후 1-2시간 후에 발생합니다(Noll et al.,
1961). NA*의 세포내 국소화는
세포 분획, 그리고 분명히
mu, HA*의 국소화와 유사합니다(Compans, 1973a; Klenk et al.,
1974a). NA*는 막과 관련하여 발견되었으며,
매끄러운 소포체에서 유래
생물학적 활성 및 분석에 의해 결정할 때
zu 폴리아그릴아미드 젤. 효소의 활성이 발견되었습니다.
거친 막을 포함하는 분수에서도 den
우리를. 이 데이터는 다음으로 얻은 데이터와 일치합니다.
면역형광법(Maeno, Kilbourne, 1970). 4시간 후
감염 후 세포에서 yairaminidase가 검출될 수 있습니다.
혈장; 나중에 그녀는 페리에 집중하는 것 같습니다
세포 페리아.
V. 탄수화물의 합성
탄수화물은 인플루엔자 바이러스 외피의 당단백질 및 글리콜릴라이드의 형성에 관여합니다(Klenk et al., 1972a). myxoviruses의 당지질(숙주 세포의 원형질막에서 유래(Klenk, Choppin, 1970)), “그러나 주로 무엇인지(비리온에 포함됨: 이미 존재하거나 새로 합성된 당지질) 결정되지 않았습니다.
글루코사민, 만노오스, 갈락토오스, 푸코오스와 같은 방사성 전구체를 사용하면 바이러스성 글리코펠티드에 특이적으로 통합되어 이러한 글리코펩티드의 탄수화물 측쇄가 감염 동안 재합성된다는 것이 밝혀졌습니다(Haslam et al., 1970; Cornpans et al. , 1970a; Schwarz와 Klenk, 1974). 세포 분획 실험은 바이러스 당단백질의 당화 부위에 대한 추가 정보를 제공했습니다.글루코사민은 매끄럽고 거친 세포막의 분획에서 HA 폴리펩타이드와 연관되지만, 푸코스는 매끄럽지만 거친 막에서 HA와 연관되지 않습니다(Compans, 1973b). ) 퓨로마이신에 의한 단백질 합성 억제는 글루코사민의 통합을 거의 즉시 중단하는 반면, 푸코오스는 약 10-15분 동안 계속 통합됩니다(Stanley et al., 1973).<и НА2 содержат, по-видимому, полный состав маннозы « глюкозамина, тогда как содержание фукозы и галактозы значительно выше в продуктах расщепления (Klenk et al., 1975a; Schwarz, Klenk, 1974). Эта наблюдения предполагают, что биосинтез углеводных боковых целей гликопротеинов НА осуществляется по стадиям с различными остатками Сахаров, добавляемыми в разных участках клетки. Глюкозамин и манноза (присоединяются, по-видимому, к полипептидам НА на шероховатых мембранах вскоре после или даже в процессе синтеза поляпептида, в то время как фукоза, вероятно, прикрепляется позже с помощью трансфераз, присутствующих в гладких мембранах.
이 글리코실트랜스퍼라제는 아마도 세포 효소일 것입니다. 결과적으로 탄수화물(당단백질의 일부는 숙주 세포에 의해 분명히 결정됩니다. 그러나 숙주 세포의 이러한 효소 외에도 바이러스 NA*이 탄수화물 측쇄 형성에 중요한 역할을 한다는 증거가 있습니다. 마이세오바이러스 외피의 표면에는 뉴라민산이 없는 반면(Klenk and Choppin, 1970b; Klenk et al., 1970), 이 효소를 포함하지 않는 바이러스 외피에서는 이 탄수화물이 일반적인 구성성분이라는 것이 확인되었습니다(Klenk and Choppin, 1971). ; McSharry와 Wagner, 1971; Renkonen et al., 1971) 이러한 데이터는
뉴라민산의 작용은 믹소바이러스의 필수적인 특징입니다. 최근에 NA*는 인플루엔자 바이러스 외피에서 뉴라민산을 제거하는 역할을 하여 바이러스 외피에 수용체가 형성되는 것을 방지하는 것으로 나타났습니다. ). 이 데이터는 주요 표면 당단백질인 HA*의 탄수화물 부분이 (세포 전이효소와 바이러스 NA*의 결합된 작용의 산물이라는 개념을 뒷받침합니다. 그 작용을 통해 바이러스는 바이러스 특이적 변형을 도입할 수 있습니다. (처음에는 숙주 특이적 복합 탄수화물 변형 구조로, 이는 분명히 바이러스의 생물학적 활성에 필수적입니다.
D-글루코사민과 2-데옥시-O-glk>염소는 생물학적으로 활성인 HA*, NA* 및 감염성 바이러스의 형성을 억제합니다(Kilbourne, 1959; Kaluza et al., 1972). 생화학적 연구에 따르면 이러한 당은 바이러스 글리코그로테인의 생합성과 경쟁합니다(Ghandi et al., 1972; Klenk et al., 1972b). 이러한 억제제의 존재하에 당단백질 HA의 크기가 감소하고 감소 정도는 투여량에 따라 달라지므로 당 농도가 증가함에 따라 상대 분자량 76,000의 당단백질 HA는 점차 분자량을 갖는 화합물로 변한다 HA0로 지정된 64,000개(Klenk et al., 1972b; Schwarz, Klenk, 1974) 분자량 이동은 탄수화물 함량의 감소와 평행하며 HA0 단백질에는 탄수화물이 거의 없는 것으로 나타났습니다(Schwarz, Klenk, 1974). 이러한 결과는 HA0가 HA 당단백질의 불완전하게 글리코실화되거나 글리코실화되지 않은 폴리펩타이드 사슬이며 "D-글루코스 아민 α 및 2-데옥시-O-글루코스의 억제 효과가 글리코실화 손상에 의해 매개됨"을 보여줍니다. HA0 폴리펩타이드는 정상 HA와 같은 막과 연관되어 있으며 거친 것에서 매끄러운 ejadoplastic reticulum으로 이동하여 폴리펩타이드 HA01 및 HA02로 절단됩니다. 아마도 멤브레인에 대한 이 폴리펩타이드의 친화력에 필수적이지 않을 것입니다. 그러나, 감염된 세포에서 혈구응집 활성의 결여는 글리코실화되지 않은 단백질이 수용체에 결합할 수 없음을 시사한다.
VI. 지질의 합성
모든 외피 바이러스와 마찬가지로 인플루엔자 바이러스는 숙주 세포 지질을 이용하여 지질을 획득합니다. 이러한 입장은 다음 관찰에 의해 확인된다.
데니아. 인플루엔자 바이러스의 지질 구성은 숙주 세포의 지질 구성과 유사한 것으로 밝혀졌습니다(Ambruster and Beiss, 1958; Frommhagen et al., 1959). 감염 전에 방사성 표지된 숙주 세포 지질은 바이러스 입자에 통합됩니다(Wecker, 1957). 다양한 숙주 세포에서 바이러스를 성장시킬 때 바이러스 지질의 변형이 감지됩니다(Kates et al., 1961, 1962). 일반적으로 바이러스의 지질(세포 표면에서 싹이 텄다)은 숙주 세포 원형질막의 지질 구성을 밀접하게 반영합니다(Klenk and Choppin, 1969; 1970a, b; Renko-nen et al., 1971). 세포는 인플루엔자 바이러스에 감염된 후 7시간 동안 변하지 않고 유지되었으며, 그 후 모든 지질 합성이 억제되었습니다(Blough et al., 1973). 이러한 억제는 아마도 1차 효과가 아닐 수 있으며 RNA 억제와 관련하여 2차적일 수 있습니다. 단백질 합성, 또는 ".기타 세포 용해 효과.
따라서 지금까지 얻은 결과를 바탕으로 바이러스 지질의 합성은 지질 생합성의 정상적인 세포 과정을 통해 이루어지며 바이러스 외피는 숙주 세포의 원형질막에서 지질이 혼입되어 형성된다고 가정할 수 있다.
VII. 조립(2장 참조)
A. 뉴클레오캡시드의 형성
이미 언급했듯이 뉴클레오캡시드 단백질은 세포질에서 합성될 가능성이 가장 높습니다. 분명히 그것은 짧은 시간 동안 자유 형태로 존재하고 바이러스 RNA와 결합하여 뉴클레오캡시드를 형성합니다(Klenk et al., 1974; Compans and Caliguiri, 1973). NP 단백질은 뉴클레오캡시드에 빠르게 통합되기 때문에 RNA는 n-개질된 풀에서 선택할 수 있습니다(Krug, 1972). 인플루엔자 바이러스 뉴클레오캡시드의 크기가 작기 때문에 전자현미경을 사용하여 감염된 세포에서 정확하게 식별할 수 없습니다. 세포질에서 관찰되는 직경이 약 5 nm인 실 또는 섬유의 클러스터는 아마도 바이러스 리보-핵단백질을 나타낼 수 있습니다(Apostolov et al., 1970; Compans et al., 1970b).
사용 가능한 데이터는 인플루엔자 바이러스 비리온의 RNA 게놈이 5-7개의 단편으로 구성되어 있음을 나타냅니다(6장 참조).
따라서 모든 감염성 입자에는 각 단편의 사본이 하나 이상 필요합니다. 허스트(1962) 이전
세포 내 풀의 뉴클레오캡시드가 (우연히 비리온에 포함될 수 있음을 시사했습니다. "E 집단에서 감염성 비리온의 비율은 평균 바이러스에 추가 RNA 단편을 포함함으로써 증가될 수 있습니다(Compans et al., 1970)). 예를 들어, 5개의 서로 다른 RNA 단편이 있고 각 virna는 virion 케이스에 포함된 총 7개의 단편을 포함하고 있으며 virion의 약 22%는 전염성이 있어야 합니다. RNA 단편의 무작위 포함에 대한 증거는 최근 Hirst(1973)의 관찰에 의해 뒷받침되었습니다. ) 바이러스 개체군에서 재조합은 플라크를 형성하지 않는 입자 사이에서 발생합니다. 재조합에 참여하는 이러한 입자의 능력은 입자에 하나 이상의 단편이 없는 반면 누락된 단편은 한 입자에서 따라서 결함이 있는 바이러스의 적절한 둥지는 재조합체를 형성할 수 있습니다.
B. 바이러스 발아 과정
대부분의 외피 바이러스와 마찬가지로 인플루엔자 바이러스는 미리 형성된 세포막에 조립됩니다. 조립은 원형질막에서 출아하여 수행됩니다. Murphy와 Bang(1952)은 인플루엔자 바이러스에 감염된 세포에 대한 초기 전자현미경 연구에서 "용해를 포함하지 않는 과정에 의해 세포"에서 바이러스가 방출된다는 첫 번째 증명을 제시했습니다. ■ 구형 구조. "전염성 바이러스"가 형성되는 동안 세포 내부에 바이러스 입자가 보이지 않았으므로 바이러스 입자가 세포 표면에 형성된 것이 분명했습니다. 페리틴 표지 항체를 사용하여 Morgan et al.의 바이러스 항원 바이러스가 형성되는 영역. 이후의 전자 현미경 연구에 따르면 신진 바이러스의 표면은 외부 표면에 바이러스 "스파이크"에 해당하는 돌출 층이 있는 숙주 세포와 동일한 막을 포함합니다. 바이러스 막에는 M-iolypeptides로 구성된 추가 전자 밀도 층이 세포 표면에 누락되어 있을 수 있습니다(Bachi et al., 1969; Compans and Dimmock, 1969; Apostolov et al., 1970).
전자현미경 연구는 ■ 다음과 같은 바이러스 성분의 순서를 제안하는 근거를 제시했습니다.
세포막에서 사회화(Bachi et al., 1961; Compans and Dimmock, 1969; Compans et al., 1970b).
바이러스 외피 단백질이 가장 먼저 나타나며 정상적인 형태를 가져야 하는 막의 일부 영역에 포함됩니다. 그러나 막의 이러한 영역에 대한 적혈구의 관찰된 특정 흡착은 여기에서 HA 단백질의 존재를 나타냅니다. 그러면 분명히 M-단백질(막의 이러한 영역의 내부 표면과 결합하여 전자 밀도층을 형성합니다. 또한 리보-핵단백질은 이 영역의 막에 특이적으로 결합하고 싹이 트는 과정이 굽힘에 의해 발생합니다. 및 막 부분의 돌출 및 관련 리보핵단백질 주변 폴리아크릴아미드 겔 전기영동 데이터는 또한 외피 단백질이 RNP보다 빠르게 원형질막과 결합한다는 아이디어를 뒷받침합니다(Lazarowitz et al., 1971). 정제된 비리온에서 발견됩니다. 이미 언급했듯이, 뉴라민산 잔기는 신진 인플루엔자 바이러스 입자의 껍질에는 없지만 세포막의 인접 영역에 존재합니다(Klenk et al., 1970).
이 데이터는 신진 바이러스 입자의 껍질과 인접한 세포막 사이의 화학적 조성의 급격한 전환을 증명합니다.
그러나 다른 한편으로, 신진 과정의 중요한 특징은 바이러스 외피가 숙주 세포의 원형질막과 연속적이며 형태학적으로 유사하다는 것이다(Compans and Dimmock, 1969). 언급한 바와 같이, 이 막의 지질은 숙주 세포의 막 지질과 매우 유사합니다. 이러한 관찰은 온전한 원형질막의 지질이 방사형 확산에 의해 신진 바이러스 입자의 지질과 쉽게 교환됨을 시사합니다.
따라서 신진 비리온의 외피는 비리온 외피의 단백질을 포함하도록 변형된 세포막의 작은 부분에서 형성됩니다. 물론 이 개념이 원형질막의 모든 외피 성분을 합성할 필요가 있음을 의미하지는 않습니다.
실제로, 외피의 구성요소는 생합성 부위에서 막 조립 부위로 이동하기 위해 한 세포 부위에서 다른 세포 부위로 상당한 거리를 이동해야 한다는 것이 오랫동안 알려져 왔습니다. Breitenield와 Schafer(1957)는 인플루엔자 바이러스에 감염된 세포에서 HA*가 먼저 보일 수 있음을 보여주었습니다.
세포의 모든 부분에 넣고 증가된 농도로 핵주위 영역에 국한됩니다. 나중에 HA*는 노치의 "주변 영역"에 축적되며 플레어 멤브레인에서 돌출된 얇은 필라멘트에서도 나타날 수 있습니다.
엔벨로프 성분이 세포 내부에서 표면으로 이동한다는 개념은 최근 세포 분획 및 다양한 세포 분획에서 바이러스 단백질 분석을 사용한 일련의 연구에 의해 확인되고 확장되었습니다. 이러한 연구는 또한 HA 당단백질 및 아마도 다른 외피 단백질이 거친 소포체에서 합성된다는 것을 시사한다(Compans, 1973a; Klenk et al., 1974). 펄스 추적 실험에서 감지된 바와 같이 몇 분 후 HA는 평활 소포체의 막과 원형질막에서 이미 발견됩니다(Compans, 1973a; Stanley et al., 1973; Klenk et al., 1974). (Stanley et al., 1973). 평활한 소포체에서 원형질막으로 추격하는 실험은 수행되지 않았지만, HA가 평활한 소포체를 우회하여 거친 소포체에서 원형질막으로 이동하는 것으로 보인다. 이러한 이동의 전체 시간 동안 HA 및 기타 외피 단백질은 이동하는 막의 구성 요소입니다. OBI는 용해된 단백질로 결코 발견되지 않습니다.
주로 소포체에서 유래된 것으로 생각되는 평활막의 부분에는 모든 주요 외피 단백질이 포함되어 있습니다(Compans 1973a; Klenk et al., 1974). 그러나 여기에서 이들의 상대적인 양은 원형질막 및 비리온에서와 다릅니다(Stanley et al., 1973; Klenk et al., 1974). NA lycoprotectors에 대한 M-단백질의 비율은 endolasmatic reticulum의 막에서보다 성숙한 virion의 외피에서 더 높습니다. 이러한 데이터는 HA 당단백질을 운반하는 소수의 막만이 바이러스 외피, 즉 탄수화물이 없는 단백질을 포함하는 막의 분획으로 전환됨을 시사합니다. 이미 언급했듯이 M-단백질의 합성은 바이러스의 조립 과정을 제한하는 단계일 수 있습니다.
서로 다른 외피 단백질의 합성 속도의 차이는 "외피의 조립이 다단계 과정이라는 가설을 뒷받침합니다. 탄수화물 부분의 순차적 추가 및 단백질 분해 절단을 포함한 HA * 형성 과정의 질문 1차 유전자 산물이 이동하는 동안 이 개념과 일치합니다.
Ⅷ. 독감 바이러스의 방출
숙주 세포에서 인플루엔자 바이러스를 방출하는 문제,
바이러스의 기능 문제와 밀접한 관련이 있는 것으로 보인다.
NA*, 앞에서 이미 자세히 논의한 바 있습니다(참조
사례 V 및 ch. 4). 이 효소가 필수적인 역할을 한다는 것은
바이러스 방출의 역할, 항바이러스 능력에서 유래
그러한 방출을 억제하기 위해 NA*에 특이적인 신체(Se-
에, Rott, 1966; Webster et al. G968). 또한 이들 항체는
적혈구(갈색, 김,
1968). 항체에 의해 억제되지 않는 세균성 NA*
lamy to virus NA*는 세포에서 바이러스를 방출할 수 있으며,
이러한 항체로 처리됨(Compans et al., 1969;
웹스터, 1970). 한편, 2가 항체
NA는 또한 바이러스 응집을 일으킨다(Seto, Chang, 1969;
Compans et al., 1969; Webster, 1970), 1가 안티
신체는 바이러스의 방출을 막지는 않지만
90% 이상의 뉴라미니다제 활성(Becht et al., 1971).
이 모든 데이터를 종합하면
2가 항체는 바이러스의 방출을 방지
에 존재하는 항원에 결합함으로써
세포 표면 및 fer의 활성을 억제함으로써
순경. 스크리닝 바이러스의 방출에서 뉴라미니다제의 역할
또는 또한 Palese et al. (G974), 누가 이 fer
vi에서 뉴로아밀산을 제거하는 데 필요합니다.
비리온의 응집을 피하기 위한 러시아 표면 - 그 다음 -
세포 표면의 만곡.
IX. 잘못된 번식 형태
A. 숙주 세포 의존성 유산 생식
인플루엔자 바이러스는 다양한 숙주 세포를 감염시킬 수 있습니다. 그러나 많은 감염된 세포에서 바이러스 성분은 정상 역가에서 검출될 수 있지만 감염 자손의 수율은 매우 낮거나 검출할 수 없습니다. 이러한 유형의 숙주 세포 의존적 감염 주기 중단을 유산 감염이라고 합니다. 비신경자극성 인플루엔자 바이러스 균주로 뇌에 감염됨(Schlesinger, 1953). 투여된 바이러스 용량이 높을수록 새로 합성된 헤마글루티닌의 양이 더 많습니다. 몇 가지 다른 세포-숙주-인플루엔자 A 바이러스 시스템이 설명되었습니다. 항원과 혈구응집소만 생산되고 감염성 바이러스는 생산되지 않았다.지금까지 연구된 이들 시스템 모두에서 RNP-항원은 핵에 축적되어 검출되지 않았다.
세포질의 형광 항체에 의해 검출되었습니다(Henle et al., 1955; Franklin and Breitenfeld, 1959; Ter Meulen and Love, 1967; Fraser, 1967).
B. 폰 마그누스 현상
1 이상의 다중도에서 인플루엔자 바이러스의 연속 계대(Barry, 1961)의 과정에서 숙주 세포에서 나오는 불완전한 바이러스의 양이 증가하여 형성됩니다(von Magnus, 1951, 1952). 이러한 바이러스 입자는 표면이 있습니다. 감염성 바이러스의 구조와 매우 유사한 구조, 면역원성 및 상동 간섭 유발, 적은 RNA 및 RNP 항원 함유, 혈구응집 활성에 대한 감염성 비율 낮고, 완전한 바이러스 입자보다 더 많은 지질 함유(von Magnus, 1954; Isaacs, 1959; Pauker et al., 1959; Rott and Schafer, 1961; Rott and Scholtissek, 1963).
불완전 바이러스의 RNA를 분석한 결과, 상대적으로 분자량이 높은 바이러스 RNA는 존재하지 않거나 적은 양으로 존재하는 반면, 저분자량 RNA의 양은 증가하는 것으로 나타났습니다(Duesberg, 1968; Pons, Hirst, 1969; Nayak, 1969) .
인플루엔자 바이러스의 두 번째 희석되지 않은 계대에 감염된 세포에는 바이러스의 모든 유전 정보가 존재합니다. 이 "세포"에서 분리된 ecRNA는 교잡 후 감염성 바이러스에서 분리된 표지된 RNA를 a로 변환할 수 있기 때문입니다. 완전한 RNA-동조저항성 형태(Scholtissek, Rott, 1969b). 따라서 불완전한 입자에서 저분자량 RNA의 양이 증가하는 것은 고분자량 RNA로 인한 것일 수 있으며, 이는 파괴된 형태로 이러한 입자에 포함될 수 있고 따라서 비기능성 분자가 될 수 있습니다. 이 아이디어는 목마른 희석되지 않은 계대에서 감염성 바이러스를 생성하는 능력이 먼저 감소한 후 헤마글루티닌, 뉴라미니다제 및 최종적으로 RNP 항원의 합성이 감소한다는 증거에 의해 뒷받침됩니다(Scholtissek et al., 1966).
Nayak(1972)은 높은 다중도에서 첫 번째 계대배양 동안 처음에 출현한 바이러스가 완전히 전염성이 있었고 자당 구배에서 감염성 바이러스 RNA 단편의 정상적인 패턴을 나타내는 반면 나중에 출현하는 바이러스는 전형적인 RNA 프로파일을 갖는다는 것을 발견했습니다. 불완전한(배경 -magnus) 바이러스1.
그들은 절대 세포 내 기생충으로, 도움 없이는 복제하거나 유전자를 전달할 수 없습니다. 단일 바이러스 입자(비리온) 자체는 불활성입니다. 바이러스가 세포를 감염시키면 효소와 대부분의 세포 구조를 사용하여 복제합니다.
와 같은 세포 분열 과정에서 볼 수 있는 것과는 달리, 바이러스 복제는 숙주 세포를 파괴한 다음 신체의 다른 세포를 감염시키는 많은 자손을 생성합니다.
바이러스 유전물질
바이러스는 단일/이중 가닥 DNA 또는 RNA를 포함할 수 있습니다. 특정 바이러스에서 발견되는 유전 물질의 유형은 그 특성과 기능에 따라 다릅니다. 호스트가 감염된 후 발생하는 정확한 특성은 바이러스의 특성에 따라 다릅니다.
이중 가닥 DNA, 단일 가닥 DNA, 이중 가닥 RNA 및 단일 가닥 RNA가 있는 바이러스의 복제 프로세스는 다릅니다. 예를 들어, 이중 가닥 DNA 바이러스는 복제하기 전에 일반적으로 숙주 세포에 들어가야 합니다. 그러나 단일 가닥 RNA 바이러스는 주로 숙주 세포에서 복제합니다.
바이러스가 숙주를 감염시키면 바이러스 자손의 구성 요소가 세포 기계에 의해 생성되고 바이러스 캡시드의 조립은 비효소적 과정입니다. 바이러스는 일반적으로 제한된 수의 호스트만 감염시킬 수 있습니다. "잠금 및 열쇠" 메커니즘은 이 현상에 대한 가장 일반적인 설명입니다. 바이러스 입자의 특정 단백질은 특정 숙주의 세포 표면에 있는 특정 수용체 단백질과 일치해야 합니다.
바이러스는 어떻게 세포를 감염시키는가?
감염 및 바이러스 복제의 주요 프로세스는 6단계로 발생합니다.
- 흡착 - 바이러스가 숙주 세포에 결합합니다.
- 진입 - 바이러스는 게놈을 숙주 세포에 도입합니다.
- 바이러스 게놈 복제 - 바이러스 게놈은 숙주의 세포 구조를 사용하여 복제됩니다.
- 조립 - 바이러스 구성 요소와 효소가 형성되어 조립을 시작합니다.
- 성숙 - 바이러스는 조립된 구성 요소에서 발생합니다.
- 출구 - 새로운 바이러스가 감염의 새로운 희생자를 찾기 위해 숙주 세포에서 나옵니다.
바이러스는 다음을 포함한 모든 유형의 세포를 감염시킬 수 있습니다.
독감 홍채: 사건 및 예측
D.K. Lvov, A.D. 자베레즈니, T.I. 알리퍼
Dmitry Konstantinovich Lvov, 러시아 의학 아카데미 학자, A.I.의 이름을 딴 바이러스 연구소 소장 디. Ivanovsky RAMS, 모스크바 의과대학 바이러스학과장. 그들을. 세체노프. 프로젝트 매니저 05-04-52136, 06-04-48822.
Aleksey Dmitrievich Zaberezny, 생물학 박사, 같은 연구소의 분자 진단 연구소장, NPO Narvak의 분자 생물학 부서장.
Taras Ivanovich Aliper, 생물학 박사, NPO Narvak 소장, 같은 연구소의 특정 바이러스성 질병 예방 수단 연구소장.
기사의 첫 번째 출판물을 참조하십시오. Nature. 2006. 제6호. 3~13쪽.
인플루엔자 유행은 매년 발생하며 특별한 것으로 인식되지 않습니다. 이미 면역체계에 친숙한 바이러스에 의해 발병하기 때문에
그들은 일반적으로 잘 어울립니다. 대유행은 또 다른 문제입니다. 이 경우 인플루엔자의 원인 병원체는 새로운 항원 및 생물학적 특성을 가진 바이러스로 전 세계에 번개 같은 속도로 확산되어 지구 인구의 최대 4분의 1에 영향을 미치고 수천만 명의 목숨을 앗아갑니다. 지난 세기의 이 "유명한" 전염병. 그러나 새로운 시작의 정확한 시간을 명명하는 것이 불가능하듯이, 그것들을 예측하는 것은 불가능했습니다.
그러나 인간, 가축 및 야생 동물 사이에서 순환하는 바이러스에 대한 지속적인 모니터링과 분자 유전적 방법을 사용하여 얻은 지식 덕분에 이미 유행성 경향을 가진 바이러스의 새로운 변종의 출현을 예측할 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 이 역할에 대한 경쟁자가 확인되었습니다. 2003년 말, 처음에는 비병원성 H5N1 조류 바이러스가 가금류 사이에서 유행성 인플루엔자를 일으켰다가 올해 범동물성으로 변했습니다. 이 바이러스는 인간을 포함한 다른 동물을 감염시키기 시작했지만 지금까지는 사람에서 사람으로 전염될 수 없습니다. 이 능력을 얻기 위해서는 바이러스 단백질 중 하나에 있는 아미노산 하나만 교체하면 됩니다.
비리온 구조
인플루엔자 바이러스는 구조가 다소 단순합니다. 코어에 직경이 약 0.13 마이크론인 구형 입자(비리온)이며 지질로 둘러싸인 뉴클레오캡시드(M1 단백질 껍질에 포장된 RNA 분자)가 포함되어 있습니다. 막(그림 1). 이 막에는 감염 과정에서 중요한 역할을 하는 헤마글루티닌, 뉴라미니다제 및 이온 채널(M2 단백질)의 세 가지 단백질이 잠겨 있습니다.
헤마글루티닌은 숙주 세포 수용체와 가장 먼저 접촉합니다. 바이러스 외피의 표면에는 매우 복잡한 삼량체 형태로 나타납니다. 각각의 단량체는 막에 단단히 고정되어 있으며 두 개의 소단위를 포함합니다. 그 중 하나는 표적 세포와의 1차 접촉을 제공하고 다른 하나는 바이러스 및 세포막의 융합을 담당합니다. 단백질의 상부에는 숙주 세포 수용체의 일부인 시알산과 결합하는 부위가 있습니다.
효소 뉴라미니다아제는 세포 수용체의 시알산 말단기를 절단하여 세포가 항원을 인식하는 능력을 상실하고 바이러스가 침투합니다.
생물학 및 의학 | 인플루엔자 바이러스: 이벤트 및 예측 |
세포 내로 물질을 전달하는 일반적인 방법인 엔도사이토시스(endocytosis)에 의해 세포 안으로 들어갑니다. 세포막에서 발아된 엔도솜의 산성 환경은 M2 이온 채널을 활성화하여 바이러스 입자 내부의 pH를 낮추어 M1 단백질 껍질을 파괴합니다. 동시에 헤마글루티닌이 활성화됩니다. 그것은 산성 환경에서 성숙한 상태로 통과하는 전구체로 합성됩니다 - 단백질 분해 효소에 의해 두 개의 서브 유닛으로 절단되는 동안 삼량체 내부에 숨겨진 융합 펩타이드가 형태를 변경하여 방출되어 분자의 상단으로 이동 그리고 멤브레인에 도입됩니다. 바이러스 외피는 엔도솜 외피와 합쳐지고 융합 기공이 형성되어 외부 유전 물질의 경로가 세포질로 열립니다. 그런 다음 바이러스 RNA가 세포 핵으로 들어갑니다. 결과적으로 중요한 과정이 세포에서 방해를 받고 자체 자원을 사용하여 바이러스 단백질을 생산하기 시작합니다. 바이러스 RNA가 즉시 복제되고 새로운 바이러스 입자가 조립되어 뉴라미니다아제(그 부패의 산물은 신체의 중독과 열이 나는 상태를 유발함)의 도움으로 손상된 세포에서 방출되고 혈류와 함께 몸 전체로 운반됩니다.
그림 1. 인플루엔자 바이러스 virion의 계획. 그것의 지단백질 막은 헤마글루티닌과 뉴라미니다제의 두 가지 당단백질의 가시로 덮여 있습니다. 내부에는 M1 단백질의 껍질에 싸인 RNA 분자인 뉴클레오캡시드가 있습니다. 게놈은 8개의 단편으로 구성되며, 그 중 처음 6개는 각각 하나의 단백질(헤마글루티닌 - HA, 뉴라미니다제 - NA, RNA 폴리머라제 서브유닛 - PB1, PB2, PA, 핵단백질)을 인코딩합니다.
NP), 그리고 마지막 두 개의 유전자 - 독특한 아미노 서열을 가진 두 개의 단백질.
산 없음(기질 단백질 - M1, M2 및 비구조 단백질 - HS1, HS2).
증식하는 바이러스는 조혈 및 면역 체계를 저하시키고 모세혈관 내피를 손상시켜 혈관 투과성을 증가시키고 출혈을 일으켜 뇌부종까지 이르게 하여 치명적인 결과를 초래합니다. 그러나 이것은 아주 드물게 발생합니다. 면역 체계는 일반적으로 켜집니다. 첫째, 선천적(비특이적) 면역 요인이 관련되고 잠시 후 특정 항체가 생성되기 시작하여 방출되어 재감염 시 신체를 보호합니다. 바이러스로부터.
인플루엔자 바이러스의 독특한 특징은 항원 특성의 높은 가변성입니다. 내부 단백질은 구조가 일정하며 바이러스 유형(A, B 및 C)을 결정합니다. 반대로 표면 항원은 이질적이고 가변적이며 더 큰 범위에서
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이것은 뉴라미니다제(N)와 함께 바이러스의 아형(H1N1, H2N2, H3N2 등)을 결정하는 헤마글루티닌(H)에 관한 것입니다. 표면 단백질의 항원 가변성은 두 가지 유전적 과정, 즉 바이러스 게놈의 드리프트 및 시프트 변화로 인한 것입니다.
드리프트 변화는 헤마글루티닌과 뉴라미니다제를 코딩하는 유전자의 점 돌연변이에 의해 발생하며 이러한 단백질의 구조에 약간의 변화를 일으킵니다. 일반적으로 이러한 변화는 모든 유형의 바이러스(A, B 및 C)에서 유행성 사이에 발생합니다. 그 결과, 미흡함에도 불구하고 이전의 바이러스 노출로부터의 보호가 유지됨에 따라 매년 유행성보다는 전염병이 발생한다.
시프트 변화는 완전한 유전자 교체 후에 발생합니다. 이것은 인플루엔자 바이러스 게놈이 분할되어 있기 때문에 가능합니다. 단일 가닥 선형 RNA의 8개 단편으로 구성되어 있으며, 헤마글루티닌 및 뉴라미니다제 외에 바이러스 특이적 효소(RNA 중합효소 또는 전사효소, 3개의 서브유닛으로 구성됨 - 단백질 PB1, PB2, PA), 뿐만 아니라 핵단백질(NP), 기질(M1 및 M2) 및 비구조(NS1 및 NS2) 단백질. 세포가 두 가지 다른 균주에 동시에 감염되면 복제 게놈의 부분이 어떤 조합으로든 혼합되므로 새로운 비리온에는 원래 바이러스 각각에서 차용한 서로 다른 유전자 세트가 포함됩니다. 바이러스 RNA 세그먼트의 이러한 조합을 유전적 셔플링 또는 재배열이라고 하며 이미 존재하는 용어인 재조합과 혼동하지 마십시오. 이 과정에서 유전 물질이 교차 메커니즘에 의해 또는 주형 변경의 결과로 재배열됩니다. 교대 변화는 일반적으로 헤마글루티닌의 항원 구조에 영향을 미치며 덜 자주는 뉴라미니다제입니다. 따라서 불규칙한 간격(10-40년)으로 새로운 유행성 변종을 포함하여 새로운 항원 및 생물학적 특성을 가진 바이러스가 나타납니다.
종 장벽
극도의 전염병 상황을 일으킬 수 있는 바이러스 중, 발생 단계에서 전투가 어렵거나 심지어 불가능한 인플루엔자 A 바이러스는 특히 위험하며, 표면 단백질의 높은 항원 이질성을 특징으로 하며 대표된다. 명명법, 16 뉴라미니다제(N1-9). 이 바이러스는 자연계에 널리 퍼져 있으며 모든 유형의 새와 일부 유형의 포유동물(인간, 말, 돼지, 고래, 물개 등)을 감염시킬 수 있습니다. 포유 동물의 감염은 주로 호흡기, 새 - 내장을 통해 발생합니다. 그들의 감염은 일반적으로 무증상이거나 장염의 형태로, 자연 숙주로 간주될 수 있는 인플루엔자 바이러스와 야생 조류의 높은 수준의 상호 적응을 나타냅니다. 바이러스는 물에서 +22°C - 최대 한 달, +4°C 이하 - 더 오랜 시간(6-8개월) 동안 지속되므로 물-분변 감염 경로가 주요 기전입니다. 자연에서 인플루엔자 바이러스의 일정한 순환을 유지합니다.
항원 이질성에도 불구하고 표면 단백질의 알려진 모든 조합을 가진 바이러스는 오리, 갈매기 등 수생 및 반 수생 복합체의 야생 조류에서만 분리되었습니다. (그림 2).
다른 동물들 중에서 특정 표면 단백질 세트를 가진 바이러스만 순환합니다. 예를 들어, 최근까지 인간에게서 단 3개의 하위 유형의 헤마글루티닌(H1-H3)과 2개의 뉴라미니다제(N1-N2)의 바이러스가 분리되었습니다. 20세기의 네 가지 전염병 1918년의 "스페인 독감"은 인플루엔자 A 바이러스 아형 H1N1, 1957년의 "아시아 독감" - H2N2, 1968년의 "홍콩 독감" - H3N2 및 "러시아 독감" 1977년 - H1N1. 모두 조류 및 인간 인플루엔자 바이러스의 재배열체입니다.
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최근까지 조류 인플루엔자 바이러스는 인간에게 병원성이 없으며 감염되면 결막염과 경미한 권태감(드물게는 경미한 호흡기 증후군)만 유발할 수 있다고 믿어졌습니다. 그러나 1997년에 H5N1 바이러스는 홍콩 사람들에게 매우 심각한 질병을 일으켰습니다. 18명의 환자 중 6명이 사망했으며 모두 닭에 감염되었습니다. 두 번째 유사한 에피소드는 2003년 2월 홍콩에서도 발생했습니다. 감염된 5명 중 2명이 사망했습니다. H5N1 바이러스는 지역 개체군의 닭 및 기타 조류 종(야생 조류 포함)에서 주기적으로 분리되었습니다.
그림 2. 인플루엔자 A 바이러스의 알려진 하위 유형의 순환 개략도.
중국 및 기타 아시아 국가의 가금류에 널리 퍼져 있는 H9N2 혈청형 바이러스는 1998년 8월에 5명의 중국인에게서, 1년 후 홍콩에서는 독감과 유사한 질병을 앓는 2명의 소녀에서 검출되었습니다. 모든 질병의 사례가 서로 독립적으로 발생했으며 사람에서 사람으로 바이러스가 전파되는 것은 관찰되지 않았습니다. 1996년에 H7N7 조류 인플루엔자 바이러스가 결막염을 앓는 여성에게서 분리되었습니다. 네덜란드에서 한 사례가 사망으로 끝났습니다. 이는 공식적으로 기록된 사례일 뿐이지만 실제로는 조류인플루엔자 바이러스가 종장벽을 뛰어넘어 인간뿐만 아니라 다른 동물(돼지, 말, 고래, 밍크 등)까지 감염시키는 경우가 훨씬 더 많다. . 가금류(닭, 칠면조)가 야생 조류, 특히 물새의 특징인 인플루엔자 바이러스에 감염되는 사례가 알려져 있습니다.
바이러스의 숙주 범위를 제한하는 모든 요인과 숙주의 변화에 영향을 미치는 메커니즘을 자신있게 판단하는 것은 여전히 어렵습니다. 이러한 검색은 우리 연구소를 비롯한 다양한 연구 그룹에서 수행되고 있으며 꽤 오랜 시간 동안 수행되었습니다.
헤마글루티닌은 숙주 세포 수용체를 인식하는 역할을 하고 바이러스 외피와 엔도솜(사실, 숙주 세포의 세포질 막의 일부)의 융합에 관여하는 것이 이 당단백질이기 때문에 의심되는 첫 번째 원인이었습니다. 이들 수용체의 구조는 세포의 종 및 조직 기원에 따라 다릅니다. 이러한 차이는 종 간의 바이러스 이동을 제한하는 데 중요하며 특히 새로운 인간 대유행 바이러스의 출현과 관련하여 조사되었습니다.
인간 호흡 기관의 상피 세포 수용체에는 단백질 외에 탄수화물 - 말단 시알산(N-아세틸뉴라민산)이 2'-6' 결합에 의해 갈락토스에 연결된 시알로올리고당이 포함되어 있다는 것이 확인되었습니다. , 및 세포 수용체
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새의 장 상피 - 2'-3'. 조류 인플루엔자 바이러스는 인간 수용체에 결합할 수 없기 때문에 인간에서 잘 번식하지 않습니다. 동시에 인간의 폐를 미생물로부터 보호하는 데 필요한 점액(본질적으로 끝에 시알산이 있는 동일한 복합 당단백질)은 2'-3' 갈락토스 결합을 가진 수용체를 포함합니다. 따라서 우발적으로 인체에 침입한 조류인플루엔자 바이러스는 세포 표면에 특이적인 수용체가 없고 뮤신에 의해 비리온 수용체의 인식 활성이 차단되어 세포에 침투하지 못하기 때문에 이 경우 사람은 약간의 콧물만 감돌게 된다. 코.
그러나 이 경우 바이러스의 대유행 변이형의 출현을 설명하는 방법은 무엇입니까? 돼지의 호흡기 세포가 두 가지 유형의 수용체를 모두 갖고 있기 때문에 사람과 조류 인플루엔자 바이러스에 모두 감염될 수 있다는 사실이 알려지면서 상황은 조금 나아졌습니다. 이것은 돼지가 잠재적으로 다양한 바이러스의 중간 숙주 역할을 할 수 있고 혼합 감염에서 재배열을 위한 이상적인 영역으로 작용할 수 있음을 의미합니다.
혈구응집소와 관련하여 숙주 세포 수용체를 인식하는 능력은 주로 수용체 결합 부위(PCS)의 구조와 관련이 있는 것으로 보입니다. 따라서 인간 인플루엔자 바이러스에서 PCC는 각각 위치 226과 228에 아미노산 류신과 세린을 포함하는 반면 조류 바이러스에서는 이러한 위치가 글루타민과 글리신입니다. 다른 아미노산 치환이 다른 동물의 PCC에서 발견되었는데, 이는 PCC가 보존되고 진화적으로 안정적이기는 하지만 여전히 수용체 결합(친화성) 및 특이성에 영향을 미치는 가변 영역이 있음을 의미합니다.
예를 들어 조류 인플루엔자 바이러스는 인간 세포 수용체를 인식하는 능력을 획득할 수 있는 반면, RCC는 바이러스가 종간 장벽을 극복한 후에 변할 수 있습니다. 조류-인간 종의 장벽을 극복할 수 있다는 증거는 조류 H5N1 바이러스에 의해 유발된 1997년 홍콩에서 발생한 인간 인플루엔자입니다.
숙주에 대한 바이러스의 "부착"은 헤마글루티닌의 특성뿐만 아니라 다른 표면 단백질인 뉴라미니다제에 의해 결정된다고 가정합니다. 또한 인플루엔자 A 바이러스의 내부 및 비구조 단백질의 유전자가 숙주의 범위를 제한하는 데 관여한다고 믿을 만한 이유가 있지만, 아직까지 인플루엔자 A 바이러스의 기여도에 대한 연구가 필요하기 때문에 이에 대해 이야기하기는 이르다. 각 유전자와 그 제품의 기능. 그러나 바이러스 단백질, 특히 헤마글루티닌의 구조에서 최소한의 변화라도 바이러스의 숙주 범위뿐만 아니라 병원성(독성 ).
독성
숙주 유기체에서 바이러스의 번식은 헤마글루티닌 분자의 전구체의 활성화를 필요로 한다는 것을 상기하십시오. 저병원성 조류 바이러스의 혈구응집소 단백질 분해는 제한된 수의 세포 유형에서 발생하므로 바이러스는 호흡기 또는 장관에만 국한됩니다. 이것은 무증상 또는 중등도 감염에서 발생합니다. 고병원성 조류 바이러스의 혈구응집소는 다양한 세포에서 분해되므로 특히 가금류에서 치명적인 전신 감염을 일으킬 수 있습니다.
그들은 전 세계의 여러 실험실에서 인간에게 고병원성인 인플루엔자 바이러스 균주(1997-2004년에 분리된 H5N1 및 H7N7)의 게놈을 연구하기 시작했습니다. 이 바이러스는 혈구응집소 분자의 절단 부위에 몇 가지 기본 아미노산을 함유하고 있어 높은 감염 활성과 병원성을 제공한다는 것이 밝혀졌습니다. 이러한 아미노산 서열이 없는 비병원성 또는 약병원성 바이러스와 달리 고병원성 바이러스의 혈구응집소는 인간의 호흡기 세포와 새의 내장에 존재하는 트립신 유사 프로테아제에 의해 쉽게 절단될 뿐만 아니라 또한 푸린 유사 프로테아제에 의해. 그들은 조합하여 작동합니다
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파괴되어야 하는 프로테아제에 대한 단백질을 표시하도록 설계된 유비퀴틴과 함께. 푸린 유사 프로테아제는 다른 조직에서 합성되어 병원성 바이러스가 다른 시스템과 기관을 감염시킬 수 있습니다. 혈구응집소 단백질 분해 절단 부위에 염기성 아미노산 1개만 삽입하면 저병원성 바이러스를 고병원성 바이러스로 전환시키기에 충분하다.
그 후, 이것은 H5N1 바이러스의 다른 변이체(다른 연도로 분리됨)에 감염된 마우스에 대한 실험에서 확인되었습니다. 그들 중 일부는 뇌, 간, 비장, 혈액 세포에서 복제되기 시작하여 감염 후 7-8일째에 생쥐를 100% 사망에 이르게 한 반면, 다른 바이러스는 생쥐에게 비병원성이며 폐에서만 증식했습니다. 곧 이것은 또한 설명되었습니다. 2004 년에 분리 된 H5N1 바이러스에서 1997-2003 년에 얻은 바이러스와 비교하여 hemagglutinin 유전자의 추가 돌연변이가 감지되어 항원 특성의 변화에 영향을 미쳤습니다.
바이러스의 병원성은 표면뿐만 아니라 내부 단백질의 구조 변화에 의해 영향을 받을 수 있습니다. 예를 들어, PB2 단백질의 위치 627에서 돌연변이가 마우스에 대해 높은 병원성을 나타내는 H5N1 인플루엔자 바이러스 균주에서 발견되었습니다. 이 돌연변이는 홍콩에서 분리된 두 H5N1 바이러스의 특성 차이에 영향을 미쳤고, 그 결과 감염 과정의 결과에 영향을 미쳤습니다. 또한, 이러한 인플루엔자 바이러스의 독성은 비구조적 NS 단백질의 구조적 특징, 특히 분자의 92번 위치에 글루탐산이 존재하는 것과 관련되어 바이러스가 인터페론의 항바이러스 효과에 내성을 갖도록 합니다.
물론 인플루엔자 바이러스 연구에서 현대 분자 유전 방법을 사용하면 생물학적 특성이 점차 밝혀지지만 사람, 가축 및 야생 동물 사이의 인플루엔자 바이러스 순환을 모니터링하는 전통적인 방법도 중요합니다. 전염병 경향을 가진 재조합체의 출현에 대한 예측과 인플루엔자의 예방 및 통제를 위한 효과적인 조치의 개발은 예측하기 어렵고 통제하기 어려운 전염병의 생태학 및 원인 인자의 진화 연구를 기반으로 만 개발될 수 있습니다 . 이러한 연구는 호주의 G. Laver, 미국의 R. Webster, D.K.에 의해 35년 이상 전에 시작되었습니다. 우리 나라에서는 Lvov가 시행되고 있으며 오늘날까지 전 세계적으로 시행되고 있습니다.
이벤트 및 예측
인플루엔자 A 바이러스에 대한 포괄적인 연구는 H3N2 바이러스로 인한 1968년 대유행 이후 세계보건기구(WHO)에 의해 시작되었습니다. 우리 연구소는 H3N2의 조상이 1963년에 우크라이나에서 야생 오리에서 분리된 H3N8 바이러스와 유사한 변종임을 발견했습니다. 이러한 데이터와 기타 데이터는 인플루엔자 A 바이러스의 생태와 진화라는 과학적 방향의 발전을 위한 기초 역할을 했습니다. 국립 인플루엔자 A 바이러스 생태 센터는 새로운 데이터를 얻은 참조 기반 네트워크로 만들어졌습니다. 인간과 동물 인플루엔자 A 바이러스 사이에 근본적인 차이가 없음을 확인합니다. 단일 보호된 유전자 풀의 존재. 이 데이터에 따르면 1980년에 기원에 관계없이 인플루엔자 바이러스의 분류가 만들어졌습니다. 그 이후로 격리된 각 바이러스에는 바이러스 유형, 격리 출처, 격리 장소 및 연도, 하위 유형(예: A/오리/우크라이나/63(H3N8))을 반영하는 이름이 지정되었습니다.
러시아에서 우리 연구의 주요 목적은 바이러스 개체군과 야생 조류 개체군 및 가축 개체군의 상호 작용 과정에서 인플루엔자 A 바이러스의 진화 및 전염병 잠재력을 가진 균주의 형성을 연구하는 것이었습니다. 이를 위해 북부 유라시아의 주요 지점에서 모니터링이 수행됩니다. 알려진 바이러스 16개 중 14개가 분리되었습니다.
2003년 말, 즉. 동남아 국가에서 H5N1 조류 인플루엔자 바이러스로 인한 유행성 전염병이 시작되기 3개월 전에 이 기사의 저자 중 한 명(D.K. Lvov)이 일본에서 열린 국제 인플루엔자 학회에서 이러한 바이러스의 분리에 대해 보고했습니다.
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러시아의 야생 조류에서 - 알타이와 Primorye 남쪽. 분자 유전 데이터에 따르면 이러한 균주는 저병원성으로 분류됩니다. 그런 다음 이전 관찰과 유추하여 동남 아시아의 가금류 농장에 철새와 함께 도입 될 가능성에 대한 첫 번째 예측이 이루어졌습니다. 분명히 그런 일이 일어났습니다. 짧은 시간에 유행성 전염병이 10개국에 걸쳐 발생했습니다. 그 이후로 1억 5천만 마리 이상의 닭과 오리가 도살되었습니다. WHO에 따르면 2006년 3월 말까지 이미 185명이 감염되었고 그 중 104명이 사망했습니다. 전염병이 계속되고 바이러스가 돼지 개체군에 침투하여 특히 우려됩니다. 아마도 세계는 역학적 재앙 직전에 있을 것입니다. 돼지가 조류 H5 바이러스와 전 세계를 돌고 있는 인간 H1 또는 H3 인플루엔자 바이러스에 동시에 감염되면 언제든지 재배열체가 형성될 수 있습니다.
두 번째 예측도 이루어졌습니다. 야생 조류의 월동 지역에 고병원성 균주가 감염되면 봄철 이동 중에 러시아 영토, 특히 시베리아와 극동 지역으로 유입될 위험이 높아집니다. 그리고 일어나야 할 일이 일어났습니다. 2005년 7월 중순, 바라바 저지대의 북부 삼림 대초원 호수에 위치한 노보시비르스크 지역의 정착지에서 가금류 중 90% 이상의 치사율과 급속한 확산을 보이는 전염병이 검출되었다.
자료는 전염병 발생 지역 바로 근처에 서식하는 가금류 및 야생 조류로부터 수집되었습니다. SPEV 및 MDCK 세포주(이 비표준 방법은 현재 특허를 받고 있음)를 사용하여 가금류 및 농병(Podiceps cristatus)에서 H5N1의 6개 균주를 분리했으며, 이 바이러스의 조직 농도는 매우 높습니다. 2005년 8월 8일의 우선순위로 이 균주는 State Collection of Viruses에 기탁되었으며 전장 게놈의 시퀀싱 데이터는 2005년 9월 5일의 우선순위로 GenBank에 기탁되었습니다. 얻어진 모든 균주의 혈구응집소 단백질 분해 절단 부위에는 고병원성 조류 인플루엔자 바이러스의 특징인 아미노산 서열 PQGERRRKKRGLF가 포함되어 있습니다. 분석된 모든 가금류 바이러스의 혈구응집소 유전자의 염기서열은 완전히 동일한 것으로 밝혀졌으나, 2개의 염기 치환만이 있을 뿐 야생조류(crested grebe)에서 분리한 균주와는 다르다(Fig. 3). 계통발생학적 분석은 같은 해 봄에 호수의 산기러기(Anser indicus)에서 분리된 균주와 서부 시베리아 균주의 혈구응집소의 높은 수준의 상동성을 나타냈다. 북서부 칭하이(PRC) 성 쿠쿠노르(Kukunor). 이는 나머지 7개 유전자 분석을 통해 완전히 확인됐다.
분리된 균주의 유전적 특성의 동일성은 야생 조류와 가금류 집단에서 순환하는 바이러스 사이의 직접적인 관계를 증명합니다. 동시에, 2005년에 발견된 H5N1 인플루엔자 바이러스의 변종은 영국에서 입수한 A/Vietnam/1194/2004(H5N1) 변종을 포함하여 전년도에 분리된 이 바이러스의 변종과 크게 다릅니다. 백신 생산 국가. 적어도 동물용 백신의 경우, 러시아에서 순환하는 바이러스에 대한 항원 특성에 해당하는 국가 바이러스 수집 균주의 균주만 사용할 수 있음이 분명합니다.
State Virus Collection에 보관된 우리가 분리한 균주는 이미 Stavropol 가금류 농장에서 대규모 백신 생산에 사용되고 있습니다. 가축은 남부 연방 지구에서 예방 접종을 받습니다. 2006년 6월 15일까지 1,500만 도즈의 백신을 생산하고 추가 생산을 확대할 계획이었습니다.
그건 그렇고, 대유행 상황에서 백신 생산을 신속하게 확립해야 할 때 인플루엔자 바이러스가 빠르게 고농도로 축적되는 기질 세포주로 사용하는 것이 우리의 의견입니다. 이 새로 개발된 방법은 사용하는 기존 방법에 비해 상당한 이점이 있습니다.
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닭 배아 사용: 헤마글루티닌의 모든 항원 도메인을 유지하면서 배양 백신은 닭 단백질과 관련된 합병증의 발생을 제거합니다. 이것은 인간 백신 생산에서 특히 중요합니다. 사람들을 예방하기 위해 어떤 균주를 사용해야 하는지만 알면 됩니다. 이것은 결과적인 유행성 변이체의 항원 특성에 달려 있습니다. 아마도 지금과 다를 것입니다. 어쨌든 생백신의 사용은 절대 용납될 수 없습니다. 백신과 현장 바이러스 사이의 유전적 상호작용은 예측할 수 없는 결과를 가진 재배열체로 이어질 수 있습니다.
그림 3. 지난 10년간 다른 나라의 야생조류와 가금류로부터 분리된 인플루엔자 A 바이러스 아형 H5 변이체의 혈구응집소 유전자 염기서열의 관련성 정도. 칭하이-노보시비르스크 바이러스 그룹의 고병원성 H5N1 균주는 굵게 강조 표시되어 있습니다.
우리가 분리한 균주의 게놈을 분석한 결과 생물학적 특성과 관련된 여러 가지 특징이 밝혀졌습니다. 바이러스의 높은 병원성을 결정하는 헤마글루티닌 단백질 분해 절단 부위의 아미노산 서열 외에도 뉴라미니다제(유전자형 Z)의 49-68번 위치에서 결실이 발견되었는데, 이는 가금류 및 인간에 대한 잠재적 병원성. NS1 단백질의 92번째 위치에 있는 글루탐산은 인터페론의 작용에 대한 바이러스의 내성과 돼지의 독성 증가를 결정합니다. PB2 단백질의 위치 627에 있는 라이신은 연구된 균주가 다양한 포유동물 세포주에서 번식하는 능력을 설명합니다. 러시아 영토에 침투 한 바이러스의 공개 된 특성은 가금류 및 사람과 관련하여 높은 병원성을 증언합니다.
M2의 31번째 위치에 아스파라긴이 아닌 세린이 존재한다는 것은 바이러스의 리만타딘에 대한 민감성을 나타내며, 이는 항바이러스제가 바이러스 번식에 미치는 영향에 대한 직접적인 연구 데이터와 완전히 일치합니다. 이러한 목적을 위해 우리는 또한 세포주를 사용하여 인플루엔자의 예방 및 조기 치료를 위해 동등하게 효과가 있으며 타미플루와 같은 값비싼 외국 의약품과 국내에서 구할 수 있는 비교적 저렴한 국내 의약품으로 사용할 수 있음을 발견했습니다. 약국 - 리만타딘,
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virazole (정맥 주사 및 에어로졸 적용), arbidol. 불행히도 현재 국내에서 이러한 약물의 생산이 없거나 충분하지 않아 전략적 재고를 확보하는 것이 시급합니다.
고병원성 H5N1 인플루엔자 바이러스가 언제 어떻게 러시아에 유입되었으며 추가 사건은 어떻게 진행됩니까?
그림 4. H5N1 인플루엔자 바이러스의 경로는 야생 및 가금류 개체군에서 퍼집니다. 1991년 알타이 크라이 북동부 지역과 2001년 프리모르스키 크라이 남부에서 야생 및 가금류로부터 분리된 저병원성 인플루엔자 바이러스(LPVV)는 1997년 홍콩에서 발생한 인플루엔자와 2003년 동남아시아에서 유행한 전염병의 전조임이 분명합니다. -2005년, 그리고 2005년 중국 북서부에서. 고병원성(HPA)이 된 이 바이러스는 봄철 야생 조류가 서부 시베리아로 이동하는 동안 침투하여 2005년 여름에 가금류 사이에서 인플루엔자의 발병을 일으켰습니다. 수중 및 반수생 단지의 조류가 이동하는 기간 동안 HPVH는 유라시아 북부와 서부로 더 확산되었으며 2006년 겨울에는 이러한 바이러스가 이미 아프리카에서 감지되었습니다. 두꺼운 화살표는 야생 인플루엔자 바이러스 감염을 나타냅니다.
새에서 집 새로 또는 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
첫째, 야생조류 중 시베리아와 극동지역을 순환하는 저병원성 균주가 가을철 동남아 국가로 유입되었다(Fig. 4). 그곳에서 고병원성이 되어 2005년 봄에 야생조류와 함께 서부 시베리아에 침투하여 새끼를 낳는 기간 동안 급격히 증가하였다. 고병원성 균주가 새와 함께 1천만 헥타르가 넘는 지역에 둥지를 틀고 있습니다.
km2. 바이러스가 가금류 개체군을 강타한 후, 전염병 폭발이 발생했습니다. 이것은 심각하고 오랫동안입니다.
세 번째 예측은 새들이 가을에 러시아와 다른 나라의 인구 밀집 지역을 거쳐 월동지로 돌아오면 다시 바이러스를 퍼뜨릴 것이라는 것이었다.
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그리고 그렇게 되었습니다. 2005년 가을에 이 바이러스는 이미 대부분의 유럽 국가에 도달했으며 터키, 크림 반도, 이란, 아제르바이잔, 조지아, 인도 및 아프리카에서도 발견되었습니다. 그리고 우리는 툴라(Tula), 칼미키아(Kalmykia) 및 볼가 삼각주(Volga delta)에 도착했습니다. 그곳에서 벙어리 백조 개체군(Cygnusolor)에서 인플루엔자가 2005년 12월 북부 오리 - 볏 오리(Aythya fuligula)를 잠시 멈춘 후 발생했습니다. 분자유전학적 분석에 따르면 백조에서 분리된 균주는 또한 Qinghai-West Siberian 그룹의 바이러스에 속합니다. 야생 조류 사이에서 반년 동안 순환하는 동안 균주는 유전자형을 유지하고 높은 병원성을 잃지 않았습니다.
네 번째 예보가 가장 우려스럽습니다. 바이러스는 둥지 지역과 이동 경로의 많은 저수지를 오염시켰고 봄까지 그곳에 남아 있을 것입니다. 감염된 새의 배설물이 떨어진 모든 자연 수역은 "시한 폭탄"으로 변합니다. 이것은 타이가 화재에 이탄 지대가 관련된 것과 비교할 수 있습니다. 봄에는 감염되고 건강한 새들이 돌아와서 이 "지뢰밭"을 날아갈 것이므로 2006년 여름의 사건은 지난 시즌보다 훨씬 더 강력할 수 있습니다. 이것은 이미 3월에 유럽, 아시아, 아프리카의 상황이 눈사태와 같은 악화로 확인된 것입니다. 이것은 판주틱입니다. 그리고 봄철 야생조류 사이를 돌고 있는 고병원성 균주가 저병원성 균주로 되돌아갈 때 재편성 과정이 몇 개월 또는 몇 년이 걸릴지 예측할 수 없습니다. 이것은 가까운 장래에 사건의 발전이 달려있는 우선 순위 연구의 주제라는 것이 분명합니다.
유행성 바이러스의 경우 돼지가 인간 및 조류 바이러스에 감염된 후에도 발생할 수 있습니다. 그러나 그것은 전염병 과정의 활동과 인구 사이의 거대한 감수성 우발을 고려할 때 재배열체를 변형시킬 가능성이 특히 큰 중국에서 올 가능성이 가장 큽니다. 대유행 바이러스는 우리 나라에 언제든지 나타날 수 있습니다. 이를 위해 헤마글루티닌의 RCC에서 하나의 아미노산 치환만으로 충분합니다. 결과적으로 바이러스는 인간 세포의 수용체를 인식하기 시작하므로 사람에서 사람으로 전염됩니다.
우리의 관점에서 지금 국가 수준에서 수행되어야 하는 것은 표에 공식화되어 있습니다. 우리는 야생 조류 개체군에 영향을 미친 고병원성 균주의 추가 진화 연구에 특별한 주의를 기울일 것입니다. 러시아 영토의 생태계가 이에 중요한 역할을 합니다. 우리는 유럽 지역, 시베리아 및 극동 지역, 그리고 아마도 일부 인접 국가에서 모니터링을 계속할 계획입니다.
지난 5년 동안 우리의 연구는 사냥꾼, 조류학자, 식물 수의학 및 위생 및 역학 감독 연방 서비스 직원과 공동으로 수행되었습니다. . 이 모든 것은 연방 프로그램 "병원체로부터의 보호", "생물학적 테러리즘에 대응하는 수단 및 방법 개발", "돼지와 조류의 인플루엔자 A: 인구의 상호 작용"의 틀 내에서 이루어졌습니다.
