Herpetické viry-úvod RNDr K.Roubalová CSc.

Základní biologické vlastnosti herpetických virů Schopnost navodit latentní infekci hostitelské buňky Schopnost reaktivace infekce Důsledky:celoživotní nosičství, rekurentní infekce, oportunní patogeny Čeleď herpesviridae se dělí do 3 podčeledí – alfa, beta a gamma. Lidských zástupců této čeledi je známo již 8

Genom: 160-240 kb 70-160 čtecích rámců Velikost virionů: 200-240 nm HV: Lidské i zvířecí, evolučně velmi staré, geneticky stabilní

Životní cyklus herpetických virů Latence: Většinou v nědělících se buňkách, v dělících se buňkách se virová DNA (episom) se replikuje synchronně sbuněčnou DNA Exprese strukturálních genů potlačena Transkripce omezena na latentní geny (regulační funkce) Produktivní cyklus Aktivace transkripce časných genů Kaskádová regulace exprese ostatních genů: proteiny α,β,γ Asynchronní replikace virové DNA Maturace kapsid (jaderná membrána) Tvorba obalu – JM, ER, G Cytopatický efekt DNA se po průniku do buňky cirkularizuje a dále persistuje v jádře jako episom. Replikuje se synchronně s buněčnými chromozómy buněčnou DNA- plymerázou. Po zahájení replikačního cyklu dochází k asynchronní replikaci virové DNA metodou rotujícího kruhu pomocí virového polymerázového komplexu (DNA-polymeráza, gyráza,DNA- vazebný protein) z jiného replikačního počátku. Tvoří se konkatemerní molekula DNA, která je štěpena na jednotlivé genomy a balena do prázdných kapsid.Pro maturaci kapsid jsou důležité tegumentové proteiny, které interagují s cytoskeletonem,a řídí transport kapsid z jádra docytoplasmy, a jejich interakci s cytoplasmatickou membránou při získávání virového obalu. V tegumentu je i řada regulačních proteinů, které ovlivňují životní cyklus viru po vstupu do buňky, může tam být dokonce i buněčná, či virová RNA. Produktivní cyklus virů je v konečné fázi spojen se smrtí a zánikem hostitelské buňky. Morfologické změny, které pozorujeme u produktivně infikovaných buněk, se označují jako cytopatický efekt. Buňky rostoucí v monovrstvě se zakulacují, odlupují, některé viry mají tendenci k tvorbě syncitií, dochází k zastavení syntézy buněčných makromolekul, zastavení buněčného cyklu, změnám ve struktuře cytoskeletonu,vakuolizaci a nakonec k degradaci jádra a rozpuštění jaderné membrány

Infekce buňky Vazba virových glykoproteinů na specifické receptory + koreceptory Fúze virového obalu s buněčnou membránou Transport kapsid a jejich vyprázdněni do buněčného jádra Interakce virové DNA s buněčnými histony,transkripční inaktivace → latence. Permisivní buňky – replikační cyklus: Cirkularizace virové DNA , kaskádová syntéza virových proteinů, replikace DNA, tvorba nových virionů Pro vstup virionů do buňky jsou důležité obalové glykoproteiny: Některé zajišťují vazbu virionu na specifický receptor nebo na pomocný receptor (heparan sulfát), jiné jsou nezbytné pro fúzi virového obalu s buněčnou membránou. Vstup viru do buňky je možný i endocytózou, Virové kapsidy se pak uvolňují s endozómů. Tegumentové proteiny interagují s mikrotubuly cytoskeletonu – transportují kapsidy k jaderné membráně, zde kapsidy interagují sproteiny jaderných pórů, dochází k injekci virové DNA do jádra. Viroví DNA se v jádře shromažďuje v heterochromatických okrscích (NP10), asocijuje s buněčnými histony, jejichž acetylace pak ovlivňuje její transkripční aktivitu.

Důležité proteiny Latentní proteiny (γ-HV,VZV): regulační- transaktivují buněčné geny, ovlivńují buněčný cyklus, inhibují apoptózu, inhibují diferenciaci, blokují expresi lytických genů Bezprostředně časné proteiny: transaktivátory,zahajují replikační cyklus, interagují s buněčným transkripčním aparátem, transportéry proteinů a RNA z jádra do cytoplasmy Opožděně časné proteiny: virové enzymy – replikace DNA: DNApol komplex, TK, PKs,metabolismus nukleotidů (RR), proteiny ovlivňující proteasom-ubiquitinový systém Pozdní proteiny: kapsidové, membránové glykoproteiny,tegumentové proteiny,maturační proteiny