वायरल अटैचमेंट प्रोटीन और कोशिकीय ट्रॉपिज्म

संक्रमण तब शुरू होता है जब एक वायरस एक मेजबान कोशिका से जुड़ता है, यह एक ऐसा कदम है जो कण की सतह पर वायरल अटैचमेंट प्रोटीन द्वारा मध्यस्थ होता है जो कोशिका पर विशिष्ट अणुओं को पहचानते हैं। एक अटैचमेंट प्रोटीन और उसके रिसेप्टर के बीच का मेल ट्रॉपिज्म का एक प्रमुख निर्धारक है — कि एक वायरस किन कोशिकाओं, ऊतकों और मेजबान प्रजातियों को संक्रमित कर सकता है — जिससे विरियन के सतह प्रोटीन इसकी संरचना और इसकी जीव विज्ञान दोनों के लिए केंद्रीय बन जाते हैं।

Definition

वायरल अटैचमेंट प्रोटीन विरियन के सतह प्रोटीन होते हैं जो संक्रमण शुरू करने के लिए मेजबान-कोशिका रिसेप्टर्स को बांधते हैं; कोशिकीय ट्रॉपिज्म कोशिकाओं, ऊतकों और मेजबानों की वह सीमा है जिसे एक वायरस उत्पादक रूप से संक्रमित कर सकता है, जो बड़े पैमाने पर अटैचमेंट-रिसेप्टर विशिष्टता द्वारा निर्धारित होता है।

Scope

यह प्रविष्टि उन वायरल सतह प्रोटीनों को शामिल करती है जो अटैचमेंट (गैर-आवरण वाले वायरसों के कैप्सिड प्रोटीन और आवरण वाले वायरसों के आवरण ग्लाइकोप्रोटीन) को मध्यस्थ करते हैं, कोशिकीय रिसेप्टर की अवधारणा, कैसे अटैचमेंट-रिसेप्टर विशिष्टता कोशिकीय और मेजबान ट्रॉपिज्म को आकार देती है, और कैसे अटैचमेंट प्रोटीन में परिवर्तन ट्रॉपिज्म को बदल सकते हैं। यह एक संरचनात्मक और वैचारिक संदर्भ है और नैदानिक मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• मेजबान कोशिकाओं से अटैचमेंट को कौन सी वायरल संरचनाएं मध्यस्थ करती हैं?
• कोशिकीय रिसेप्टर क्या है और विशिष्टता कैसे उत्पन्न होती है?
• अटैचमेंट-रिसेप्टर मिलान ट्रॉपिज्म को कैसे निर्धारित करता है?
• आवरण वाले और गैर-आवरण वाले वायरसों के बीच ट्रॉपिज्म क्यों भिन्न होता है?
• अटैचमेंट प्रोटीन में परिवर्तन मेजबान सीमा या ऊतक ट्रॉपिज्म को कैसे बदल सकते हैं?

Key concepts

• वायरल अटैचमेंट प्रोटीन (एंटीरिसेप्टर)
• कोशिकीय रिसेप्टर और सह-रिसेप्टर
• रिसेप्टर-बाइंडिंग विशिष्टता
• कोशिकीय ट्रॉपिज्म
• ऊतक और मेजबान-सीमा ट्रॉपिज्म
• आवरण ग्लाइकोप्रोटीन बनाम कैप्सिड अटैचमेंट साइट
• रिसेप्टर-उपयोग परिवर्तन के माध्यम से ट्रॉपिज्म शिफ्ट

Key theories

ट्रॉपिज्म के निर्धारक के रूप में रिसेप्टर विशिष्टता

एक वायरल अटैचमेंट प्रोटीन और एक मेजबान रिसेप्टर के बीच का मेल यह नियंत्रित करता है कि एक वायरस किन कोशिकाओं में प्रवेश कर सकता है, इसलिए रिसेप्टर वितरण और बंधन विशिष्टता कोशिकीय और मेजबान ट्रॉपिज्म के प्राथमिक निर्धारक हैं।

कोशिका पहचान की विकासवादी प्लास्टिसिटी

बारानोव्स्की, रुइज़-जारबो और डोमिंगो ने तर्क दिया कि वायरस परिवर्तित रिसेप्टर उपयोग को विकसित कर सकते हैं, इसलिए अटैचमेंट विशिष्टता और ट्रॉपिज्म निश्चित नहीं हैं बल्कि बदल सकते हैं, कभी-कभी विस्तारित मेजबान सीमा को सक्षम करते हैं।

Mechanisms

एक विरियन अपनी सतह पर अटैचमेंट प्रोटीन प्रस्तुत करता है — गैर-आवरण वाले वायरसों के कैप्सिड पर उजागर लूप या साइटें, या आवरण वाले वायरसों के आवरण पर ग्लाइकोप्रोटीन स्पाइक्स — जो मेजबान-कोशिका सतह पर विशिष्ट अणुओं (रिसेप्टर्स, और कभी-कभी सह-रिसेप्टर्स) को बांधते हैं। क्योंकि उत्पादक प्रवेश के लिए इस आणविक पहचान की आवश्यकता होती है, जिन कोशिकाओं को एक वायरस संक्रमित कर सकता है, वे बड़े पैमाने पर वे होती हैं जो मिलान वाले रिसेप्टर को प्रदर्शित करती हैं, जो इसके कोशिकीय और ऊतक ट्रॉपिज्म को निर्धारित करता है और, प्रजातियों में, इसकी मेजबान सीमा को निर्धारित करता है। उत्परिवर्तन जो अटैचमेंट प्रोटीन की बंधन विशिष्टता को बदलते हैं, वायरस को नए रिसेप्टर्स की ओर पुनर्निर्देशित कर सकते हैं और इस प्रकार ट्रॉपिज्म को बदल सकते हैं, एक ऐसी प्रक्रिया जो अनुकूलन और मेजबान-सीमा विस्तार में निहित है।

Clinical relevance

अटैचमेंट प्रोटीन और उनके रिसेप्टर्स यह परिभाषित करते हैं कि एक वायरस किन ऊतकों को लक्षित करता है और न्यूट्रलाइजिंग-एंटीबॉडी और एंट्री-इनहिबिटर अनुसंधान के सामान्य विषय हैं, जिससे वे वैक्सीन और एंटीवायरल विज्ञान के लिए प्रासंगिक पृष्ठभूमि बन जाते हैं। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए अटैचमेंट और ट्रॉपिज्म को संरचनात्मक और जैविक अवधारणाओं के रूप में वर्णित करती है; यह नैदानिक या उपचार संबंधी सिफारिशें प्रदान नहीं करती है।

History

यह पहचान कि वायरस विशिष्ट कोशिका-सतह रिसेप्टर्स को बांधते हैं, वायरल अटैचमेंट के बीसवीं सदी के अध्ययनों के माध्यम से विकसित हुई, और बीसवीं सदी के अंत और इक्कीसवीं सदी की शुरुआत तक विशेष रिसेप्टर्स की पहचान और अटैचमेंट प्रोटीन के संरचनात्मक अध्ययन ने स्पष्ट किया कि विशिष्टता कैसे उत्पन्न होती है। मार्श और हेलेनियस द्वारा समीक्षाओं ने प्रवेश प्रक्रिया को संश्लेषित किया, जबकि बारानोव्स्की, रुइज़-जारबो और डोमिंगो ने कोशिका पहचान की विकासवादी प्लास्टिसिटी पर प्रकाश डाला।

Key figures

• Ari Helenius
• Mark Marsh
• Esteban Domingo
• Stephen Harrison

Seminal works

• marsh-helenius-2006
• baranowski-2001

Frequently asked questions

कौन सी कोशिकाएं एक वायरस को संक्रमित कर सकती हैं, यह क्या निर्धारित करता है?

एक प्रमुख निर्धारक यह है कि क्या एक कोशिका उस रिसेप्टर को प्रदर्शित करती है जिसे वायरस का अटैचमेंट प्रोटीन पहचानता है; संगत रिसेप्टर की कमी वाली कोशिकाएं आम तौर पर उत्पादक रूप से संक्रमित नहीं होती हैं, इसलिए रिसेप्टर वितरण कोशिकीय और ऊतक ट्रॉपिज्म को आकार देता है।

क्या एक वायरस उन कोशिकाओं या मेजबानों को बदल सकता है जिन्हें वह संक्रमित करता है?

हाँ। उत्परिवर्तन जो एक वायरल अटैचमेंट प्रोटीन की बंधन विशिष्टता को बदलते हैं, वायरस को विभिन्न रिसेप्टर्स का उपयोग करने की अनुमति दे सकते हैं, संभावित रूप से इसके ऊतक ट्रॉपिज्म को बदल सकते हैं या इसकी मेजबान सीमा का विस्तार कर सकते हैं; ऐसे परिवर्तन वायरस के अनुकूलन का हिस्सा हैं।