알파 바이러스

알파 바이러스는 분자량이 4.2 MDa인 단일 가닥 양성 선형 RNA로 표현되는 유전체를 가지고 있습니다. 비리온은 구형이며 직경이 60~80nm입니다. 유전체 RNA는 240개의 C-단백질 분자로 구성된 캡시드로 덮여 있으며, 대칭형은 정육면체로, 정삼각형-이십면체(20면) 모양입니다. 캡시드 위에는 이중층 지질막이 있으며, 이 막에 240~300개의 당단백질 복합체가 내장되어 지질막을 관통합니다. 이 복합체는 2~3개의 단백질(E1, E2, 때로는 E3)로 구성됩니다. 막 단백질은 C-단백질과 상호 작용하여 막을 뉴클레오캡시드에 고정시킵니다. 막 단백질의 당화된 부분은 항상 지질 이중막의 바깥쪽에 있으며, 이러한 단백질 복합체는 비리온 표면에서 바깥쪽으로 돌출된 10nm 길이의 스파이크를 형성합니다.

알파 바이러스에는 21가지 혈청형이 있으며, RTGA, 중화 반응 및 방사면역 침전법에 따라 세 가지 항원 그룹으로 구분됩니다.

1. 서부 말뇌척수염 바이러스 복합체(신드비스 바이러스 포함)
2. 동부 말 뇌척수염 바이러스 복합체
3. 셈리키 숲 바이러스 복합체; 일부 바이러스는 이 그룹 밖에 있습니다.

알파 바이러스는 다음과 같은 항원을 가지고 있습니다: 종 특이적 슈퍼캡시드 당단백질 E2 - 이에 대한 항체는 바이러스의 감염성을 중화합니다; 그룹 특이적 슈퍼캡시드 당단백질 E1(헤마글루티닌); 속 특이적 - 뉴클레오캡시드 단백질 C. 모든 토가바이러스와 마찬가지로 알파 바이러스의 헤마글루티닌 특성은 새, 특히 거위의 적혈구와 관련하여 더 잘 나타납니다.

바이러스는 세포에 침투하기 위해 다음과 같은 경로를 사용합니다. 세포의 단백질 수용체에 있는 스파이크(단백질 E2)에 바이러스가 흡착된 후, 경계 구덩이(bordered pit) - 경계 소포(bordered vesicle) - 리소좀(lysosome) 순으로 이동합니다. 리소좀에 들어간 바이러스는 외피 단백질의 특수한 특성 덕분에 소화될 위험을 피할 수 있습니다. 이 단백질들은 리소좀 내부의 산성 pH에서 인접한 지질 이중층의 융합을 촉진합니다. 바이러스가 리소좀에 도달하는 순간, 외피는 리소좀 막과 "녹아" 핵단백질이 세포질로 침투할 수 있게 됩니다.

알파바이러스는 세포의 세포질에서 복제됩니다. 뉴클레오캡시드가 "벗겨지면" 유전체 RNA가 리보솜에서 번역되어 바이러스 특이적 RNA 중합효소가 형성됩니다. 알파바이러스 RNA의 전사는 다음과 같이 진행됩니다. 먼저 상보적인 음성 RNA 가닥이 합성되고, 그 위에 두 가지 크기의 RNA, 즉 비리온 RNA 42S와 더 작은 RNA 26S가 여러 개 합성됩니다. 42S RNA 합성은 3' 말단에서 시작되어 42S RNA 사슬 전체가 전사됩니다. 26S RNA는 독립적으로 생성되며, 전사 개시는 3' 말단에서 길이의 2/3 거리에 위치한 두 번째 개시 부위에서 시작하여 주형 분자의 5' 말단까지 이어집니다. RNA 42S는 비리온 RNA이며 새로운 뉴클레오캡시드를 조립하는 데 사용되며, 비구조 단백질 합성을 암호화합니다. RNA 26S는 네 가지 구조 단백질, 즉 캡시드 C 단백질과 외피 단백질 E1, E2, E3의 합성을 지시하는 기질 역할을 합니다. 이러한 RNA는 각각 큰 폴리펩타이드로 번역되고, 이 폴리펩타이드는 순차적으로 연쇄 절단됩니다. 외피 단백질의 합성은 조면소포체의 막 결합 리보솜에서 일어나고, 캡시드 단백질은 세포질의 유리 리보솜에서 합성됩니다.

다음으로, 새롭게 합성된 캡시드 단백질은 복제된 유전체 RNA 사본과 결합하여 뉴클레오캡시드를 형성합니다. 외피 단백질은 소포체 막에 통합되어 당화된 후 골지체로 이동하여 추가 당화를 거친 후 세포질 막으로 이동합니다. 이를 통과한 뉴클레오캡시드는 숙주 세포의 지질에 박혀 있는 외피 단백질이 풍부한 막의 일부에 둘러싸여 있습니다. 다음으로, 뉴클레오캡시드는 세포 표면에서 분리되어 닫힌 슈퍼캡시드에 둘러싸여 있습니다.

플라비바이러스는 여러 면에서 알파바이러스와 유사하며, 이전 분류에 따르면 토가바이러스과에 독립된 속으로 포함되었습니다. 유전체 RNA는 단일 가닥, 선형, 양성이며, 분자량은 4.0-4.6 MD입니다. 구형 비리온의 직경은 40-50 nm이며, 때로는 25-45 nm( 진드기매개뇌염바이러스 )입니다. 비리온의 구조는 알파바이러스와 근본적으로 다르지 않지만, 플라비바이러스의 캡시드 단백질은 분자량이 더 낮습니다(30-34 kD 대신 13.6 kD). 스파이크는 항상 두 개의 단백질로 구성되며, 그중 하나만 당화(E1)되어 적혈구응집 활성을 갖습니다.

RPGA 결과에 따르면 모든 플라비바이러스(약 50종의 혈청형)는 진드기매개뇌염, 일본뇌염(서나일열 포함), 황열병, 뎅기열의 4개 하위 그룹으로 나뉩니다.플라비바이러스의 중요한 특징은 RSC에 유형 특이적 활성을 가진 가용성 항원이 존재한다는 것입니다.이 항원은 감염된 세포에서 생식 중에 형성되는 비구조 단백질입니다.플라비바이러스의 세포 내 증식은 알파바이러스보다 느리지만 몇 가지 차이점을 제외하고는 동일한 단계를 거칩니다.감염된 세포에서 45S라는 한 종류의 mRNA만 검출됩니다.바이러스 RNA의 복제는 핵막에서 일어나고, 바이러스의 성숙은 소포체 막을 통해 출아하여 일어납니다.

알파바이러스는 프로테아제에 의해 불활성화되는 반면, 플라비바이러스는 프로테아제에 내성을 갖습니다.

토가바이러스는 실온에서는 불안정하지만 -70°C에서는 생존합니다. 에테르와 데옥시콜산나트륨에 의해 쉽게 불활성화됩니다. 다양한 동물에 병원성을 나타내며, 생쥐의 뇌내 감염 시 감염이 쉽게 재현됩니다. 특히 신생아 생쥐가 감염에 취약합니다. 민감한 척추동물 숙주에서 바이러스의 일차 번식은 골수, 림프 조직 또는 혈관 내피에서 이루어집니다. 중추신경계에서의 번식은 바이러스가 혈액-뇌 장벽을 통과하여 신경 세포를 감염시키는 능력에 달려 있습니다. 바이러스는 난황낭이나 요막강을 감염시키면 닭 배아에서 번식합니다. 원숭이 신장 세포 배양과 닭 배아 섬유아세포에서도 잘 번식하여 국소성 미세립 변성을 유발합니다.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

알파바이러스로 인한 질병의 증상

보균자에게 물려 피부를 통해 침투한 바이러스는 혈류나 림프관으로 들어갑니다. 대부분의 토가바이러스의 주요 번식 장소는 림프절, 간, 비장의 혈관 내피세포와 세망내피세포입니다. 4~7일의 잠복기 후 바이러스는 혈액으로 유입됩니다. 많은 감염은 2차 증식 단계를 거치는데, 이는 간, 뇌, 신장 등 특정 장기에서 바이러스가 국소적으로 증식하는 것입니다. 1차 증식 단계에서는 백혈구 감소증이, 2차 증식 단계에서는 백혈구 증가증이 동반됩니다. 이 질병은 대개 갑자기 발생하며, 발병과 동시에 병원체가 혈액으로 방출됩니다.

변함없는 증상은 발열이며, 두통, 근육통, 관절통, 메스꺼움, 흔히 작은 발진과 림프절 비대가 동반됩니다. 상당수의 경우, 임상 증상은 바이러스 전파 기간으로 제한되며, 이후 별다른 증상 없이 회복됩니다. 발열은 혈관 질환으로 인한 출혈성 증상과 함께 악화될 수 있습니다. 점막 출혈과 출혈성 발진이 나타납니다. 발열은 두 단계의 경과를 보일 수 있습니다. 짧은 호전 후, 발열과 새로운 증상(단백뇨, 황달, 수막염, 뇌염, 척수염)이 다시 나타나며, 이는 여러 장기의 손상을 시사합니다.