تجمع و آزادسازی ویروس از سلولهای میزبان
پس از ساخته شدن ژنومها و پروتئینهای ساختاری، آنها باید در ذرات ویروسی جدید گرد هم آیند و سلول را ترک کنند تا دورههای جدیدی از عفونت را آغاز کنند. تجمع، ژنوم را در داخل یک کپسید پروتئینی بستهبندی میکند؛ ویروسهای پوششدار هنگام جوانه زدن، یک غشای لیپیدی به دست میآورند؛ و آزادسازی، از طریق جوانه زدن یا لیز، ویریونهای فرزند را به محیط اطراف میفرستد، که اغلب با یک مرحله بلوغ همراه است که آنها را عفونی میکند.
Definition
تجمع و آزادسازی ویروسی شامل بستهبندی ژنومهای ویروسی در کپسیدها، تشکیل ویریونهای کامل (اغلب پوششدار)، و خروج آنها از سلول میزبان از طریق جوانه زدن یا لیز، که اغلب با بلوغ به ذرات عفونی همراه است، میشود.
Scope
این موضوع شامل تجمع کپسیدها و بستهبندی ژنوم، کسب پوشش از طریق جوانه زدن، ماشینآلات میزبان که ویروسها برای جدا کردن ذرات به کار میگیرند، دو مسیر اصلی آزادسازی (جوانه زدن در مقابل لیز سلولی)، و بلوغی که ویریونها را عفونی میکند، میشود. این یک ماده مرجع و آموزشی است، نه راهنمای بالینی.
Core questions
- کپسیدها چگونه مونتاژ میشوند و ژنوم صحیح به طور انتخابی چگونه بستهبندی میشود؟
- ویروسهای پوششدار چگونه جوانه میزنند و چه ماشینآلات میزبانی را برای این کار به کار میگیرند؟
- ویروسها چگونه سلول را ترک میکنند - از طریق جوانه زدن یا لیز - و چه زمانی عفونی میشوند؟
Key concepts
- خودتجمعی و تقارن کپسید
- بستهبندی انتخابی ژنوم و سیگنالهای بستهبندی
- جوانه زدن و کسب پوشش
- به کارگیری ماشینآلات ESCRT میزبان برای شکاف غشایی
- آزادسازی از طریق جوانه زدن در مقابل لیز سلولی
- بلوغ پروتئولیتیک ویریونها
- محلهای تجمع (غشای پلاسمایی، غشاهای داخلی، هسته)
Mechanisms
پروتئینهای ساختاری، اغلب از طریق خودتجمعی، به کپسیدهایی با تقارن مشخص مونتاژ میشوند و ژنوم ویروسی به طور انتخابی از طریق سیگنالهای بستهبندی که آن را از اسیدهای نوکلئیک سلولی متمایز میکند، وارد میشود. ویروسهای پوششدار غشای خود را با جوانه زدن از طریق یک غشای سلولی که گلیکوپروتئینهای ویروسی در آن وارد شدهاند، به دست میآورند؛ برای تکمیل جوانه زدن، بسیاری از ویروسهای پوششدار، از جمله رتروویروسها، ماشینآلات ESCRT میزبان را که معمولاً شکاف غشایی را کاتالیز میکند، به کار میگیرند تا ذره نوپا جدا شود. ویروسهای بدون پوشش معمولاً زمانی آزاد میشوند که سلول لیز میشود. بسیاری از ویریونها به شکل نابالغ مونتاژ میشوند و تنها پس از یک مرحله بلوغ، که معمولاً شامل شکاف پروتئولیتیک پروتئینهای ساختاری است و ذره را بازآرایی میکند، عفونی میشوند.
Clinical relevance
تجمع، جوانه زدن و بلوغ اهداف معتبری برای مداخلات ضدویروسی هستند؛ به عنوان مثال، داروهایی که پروتئاز بلوغ را مسدود میکنند، از تولید ذرات عفونی برای برخی ویروسها جلوگیری میکنند. این مدخل زیستشناسی را در سطح مفهومی برای مرجع و آموزش توصیف میکند؛ مبنایی برای تجویز، انتخاب دارو یا مدیریت بیمار نیست.
History
کارهای کلاسیک نشان داد که بسیاری از کپسیدها از زیرواحدهای پروتئینی تکراری که با تقارن منظم چیده شدهاند، خودتجمعی میکنند. کشف بعدی که ویروسهای پوششدار مانند رتروویروسها ماشینآلات ESCRT سلولی را برای تکمیل جوانه زدن به سرقت میبرند، آزادسازی ویریون را به یک مسیر بنیادی زیستشناسی سلولی برای شکاف غشایی مرتبط کرد، و شناسایی بلوغ پروتئولیتیک توضیح داد که چرا ذرات تازه آزاد شده اغلب باید قبل از اینکه بتوانند عفونت ایجاد کنند، تغییر شکل دهند.
Key figures
- Wesley Sundquist
- Eiji Morita
- Heinrich Klug
Related topics
Seminal works
- morita-sundquist-2004
Frequently asked questions
- چرا ویروسهای پوششدار به جای ترکاندن سلول، جوانه میزنند؟
- جوانه زدن به یک ویروس پوششدار اجازه میدهد تا خود را در غشای میزبان حاوی گلیکوپروتئینهای خود بپیچد و سلول را بدون تخریب فوری آن ترک کند، اغلب با به کارگیری ماشینآلات ESCRT خود سلول برای جدا کردن ذره جدید.
- بلوغ ویریون چیست؟
- بسیاری از ویروسها ابتدا به عنوان ذرات نابالغ غیرعفونی مونتاژ میشوند و تنها پس از یک مرحله بلوغ، که معمولاً شکاف پروتئینهای ساختاری توسط یک پروتئاز ویروسی است و ذره را بازآرایی میکند، عفونی میشوند.