Полиомавирусы

Полиомавирусы^[2] (лат. Polyomaviridae) — семейство безоболочечных вирусов. Относится к I группе классификации вирусов по Балтимору. В соответствии с ревизией, утверждённой Международным комитетом по таксономии вирусов (ICTV) в 2016 году, включает 4 рода^[3].

Полиомавирусы
Микрофотография клетки, инфицированной полиомавирусом — крупная синяя клетка слева, ниже центра. Образец мочи
Научная классификация
Группа: Вирусы[1] Реалм: Monodnaviria Царство: Shotokuvirae Тип: Cossaviricota Класс: Papovaviricetes Порядок: Sepolyvirales Семейство: Полиомавирусы
Международное научное название
Polyomaviridae
Роды
Alphapolyomavirus Betapolyomavirus Gammapolyomavirus Deltapolyomavirus
Группа по Балтимору
I: дцДНК-вирусы
Систематика в Викивидах Изображения на Викискладе NCBI   151341 EOL   8047

История исследований

В 1953 году Людвиком Гроссом был описан полиомавирус мыши^[4]. Позже были описаны многие полиомавирусы, инфицирующие птиц и млекопитающих. Род Polyomavirus, их объединяющей, относили сначала к семейству Papovaviridae, а с 1999 года, после разделения последнего, — к семейству Polyomaviridae^[5].

Полиомавирусы широко изучают как опухолеродные вирусы для человека и животных. Белок p53, супрессор опухолей, например, был выделен как клеточный белок, связанный с большим Т-антигеном вируса SV40.

Описание

Полиомавирусы являются ДНК-содержащими вирусами (геном представлен кольцевой двуцепочечной ДНК длиной порядка 5000 пар оснований), вирионы небольшие, диаметр порядка 40—50 нм, икосаэдрической формы, не покрыты липидной оболочкой. Вирусы обычно онкогенные, часто находятся в организме хозяина в латентном состоянии и не вызывают болезнь, но образуют опухоли в организмах других видов, либо в случае иммунного дефицита хозяина. Корень «полиома» в названии вируса говорит о том, что вирусы способны вызывать множественные опухоли.

Большой и малый Т-антигены

Большой Т-антиген играет важную роль в регуляции жизненного цикла вируса, связываясь с вирусной ДНК, и усиливая её репликацию. Для репликации полиомавирусам требуются ферменты метаболизма нуклеиновых кислот клетки, поэтому репликация геномной вирусной ДНК возможна только в S-фазу клеточного цикла. Большой Т-антиген связывается с белками контроля клеточного цикла и стимулирует начало репликации ДНК^[6]. Это достигается за счет ингибирования гена супрессора опухоли p53 и генов семейства ретинобластомы. При этом клеточные деления стимулируются за счет связывания с клеточной ДНК, геликазой, ДНК-полимеразой α и факторов преинициации транскрипции^[7]. Такие изменения клеточного цикла приводят к онкогенной трансформации.

Малый Т-антиген также активирует некоторые клеточные пути, стимулирующие пролиферацию клеток, например, путь митоген-активируемой протеинкиназы (англ. MAPK), и стресс-активируемой протеинкиназы (англ. SAPK)^[8][9].

Классификация

В 2015 году род Polyomavirus, единственный на тот момент в семействе полиомавирусов, включал 13 видов^[10]. В результате ревизии 2016 года в семействе образовали 4 новых рода и включили 68 новых видов^[11], удалили род Polyomavirus и 5 старых видов (African green monkey polyomavirus, Baboon polyomavirus 2, Human polyomavirus, Rabbit kidney vacuolating virus, Simian virus 12)^[12], а остальные виды распределили по новым родам и сменили им названия^[13]. По данным ICTV, на март 2017 года в классификация семейства следующая^[14]:

• Род Alphapolyomavirus (37 видов)
  • Mesocricetus auratus polyomavirus 1 [syn. Hamster polyomavirus]
  • Mus musculus polyomavirus 1 [syn. Murine polyomavirus]
• Род Betapolyomavirus (29 видов)
  • Human polyomavirus 1 [syn. BK polyomavirus]
  • Human polyomavirus 2 [syn. JC polyomavirus]
  • Macaca mulatta polyomavirus 1 [syn. Simian virus 40]
  • Mus musculus polyomavirus 2 [syn. Murine pneumotropic virus]
• Род Gammapolyomavirus (7 видов)
  • Aves polyomavirus 1 [syn. Budgerigar fledgling disease polyomavirus]
• Род Deltapolyomavirus (4 вида)
• Виды incertae sedis (3 вида)
  • Bos taurus polyomavirus 1 [syn. Bovine polyomavirus]

Полиомавирусы человека

С 2016 года зарегистрированы 13 видов полиомавирусов, поражающих людей:

Вид	Род	Название вида до 2016 г.[15]	Код
Human polyomavirus 1	Betapolyomavirus	BK polyomavirus	BKPyV
Human polyomavirus 2	Betapolyomavirus	JC polyomavirus	JCPyV
Human polyomavirus 3	Betapolyomavirus	KI polyomavirus	KIPyV[16]
Human polyomavirus 4	Betapolyomavirus	WU polyomavirus	WUPyV[16]
Human polyomavirus 5	Alphapolyomavirus	Merkel cell polyomavirus	MCPyV[17]
Human polyomavirus 6	Deltapolyomavirus	—	—
Human polyomavirus 7	Deltapolyomavirus	—	—
Human polyomavirus 8	Alphapolyomavirus	Trichodysplasia spinulosa-associated polyomavirus	TSPyV[17]
Human polyomavirus 9	Alphapolyomavirus	—	—
Human polyomavirus 10	Deltapolyomavirus	MW polyomavirus	MWPyV[18]
Human polyomavirus 11	Deltapolyomavirus	STL polyomavirus	StLPyV[18]
Human polyomavirus 12	Alphapolyomavirus	—	—
Human polyomavirus 13	Alphapolyomavirus	New Jersey polyomavirus	NJPyV[17]

Инфекцию, вызываемую Human polyomavirus 1—4, сложно отличить от инфекции, вызываемой Macaca mulatta polyomavirus 1^[19][20].

Human polyomavirus 1 приводит к мягким респираторным инфекциям, и поражает почки у пациентов со сниженной иммунной системой, например, после трансплантации органов. Human polyomavirus 2 поражает клетки дыхательной системы, почек или мозга. Оба эти вируса широко распространены в популяции, порядка 80 % взрослых жителей США имеют антитела к этим вирусам.

Human polyomavirus 5 описан в 2008 году, вызывает рак кожи Меркеля^[21][22][23].

Human polyomavirus 8 описан в 2010 году, вызывает триходисплазию.