Transcript Document 7489426

ดร. ยิ่งมณี ตระก ูลพัว
ขัน้ ตอนในการเพิ่มจานวนของไวรัส
1. การเกาะติด (Attachment)
2.การเข้าสูเ่ ซลล์ (Penetration)
และการปล่อยกรดนิวคลีอิคของไวรัสเข้าสูเ่ ซลล์
(uncoating)
3. การสังเคราะห์สว่ นประกอบต่างๆของไวรัส
(Synthesis)
4. การประกอบเป็นอน ุภาคไวรัส (Maturation)
และการปล่อยไวรัสออกนอกเซลล์ (Release)
การเพิ่มจานวนของไวรัสก่อโรค
ในคน สัตว์
1.การเกาะติด (Attachment)
Attachment site
(บน capsid, glycoprotein spike
บน envelope)
Specific receptor (บนผิวเซลล์)
Receptor
• Protein, carbohydrate, glycoprotein,
glycolipid
• โมเลก ุลที่มีหน้าที่จาเพาะ
HIV : CD4
Rabies virus : Acetyl choline receptor
• โมเลก ุลที่มีอยูท่ วั่ ไป
Influenza virus : Sialic acid
Herpes simplex virus : Heparan sulphate
หน้าที่ปกติของโมเลก ุล receptor
- adhesion molecule เกี่ยวกับการ
interaction ระหว่างเซลล์
: fibronectin, vitronectin
- เกี่ยวข้องในระบบภูมิคม้ ุ กัน
: immunoglubulin superfamily members
: complement regulatory proteins
- cell surface molecule
• Receptor เป็นตัวกาหนด host cell
tropism, pathogenesis
• ไวรัสใช้ receptor 1 ชนิด หรือมากกว่า
• Intracellular, extracellular factor
อาจมีผลต่อการติดเชื้อภายในเซลล์
การตรวจหา receptor molecule
1. ใช้เอนไซม์ในการทาลาย receptor activity
Trypsin ทาลาย receptor ของ poliovirus
(PVR), rhinovirus (ICAM-1)
Neuraminidase ทาลาย receptor ของ
rhinovirus 87 (sialic acid)
2. การศึกษา competitive binding
ใช้ radiolabelled virus
3. ใช้ anti-receptor antibodies
monoclonal antibody ต่อแอนติเจนบน cell
surface ป้องกันการติดเชื้อไวรัส
4. Recombinant DNA tecnology
ถ่ายโอนยีนของโมเลก ุล receptor เข้าสูเ่ ซลล์ที่ไม่
มี receptor ทาให้เซลล์นนั้ เกิดการติดเชื้อได้
(susceptible cell)
Influenza virus
Influenza virus
• มี envelope
• spike เป็น transmembrane protein
• Spike มี 2 ชนิดคือ Haemagglutinin (HA),
Neuraminidase (NA)
• HA จับกับ sialic acid
(N-acetyl neuraminic acid)
• NA เป็น esterase สามารถตัดโมเลก ุล sialic
acid
Haemagglutinin spike
• Transmembrane
glycoprotein
• Trimeric molecule;
fibrous stem region,
globular domain (highly
conserved amino
acids, receptor
binding domain)
• จับกับ receptor;
sialic acid
การศึกษา Influenza virus receptor
• Competitive binding
ใช้โมเลก ุลของคาร์โบไฮเดรตที่มี terminal sialic
acid
• Three-Dimensional Structure ของ HA
HA เกิด complex กับ sialyllactose
(trisaccharide ประกอบด้วย sialic acid,
galactose, glucose)
Human Rhinovirus (HRV)
• HRV14 มีบริเวณที่ทีมีลกั ษณะเหมือน canyon บน
ผิวของแคปซิด โดยรอบ fivefold axis
• Rossmann et al., 1985
ตัง้ สมมุติฐาน canyon hypothesis
บริเวณ canyon เป็น attachment site
• ใช้ Receptor : Intracellular adhesion
molecule type 1 (ICAM-1)
HRV14
Canyon
HIV
HIV receptor
• Attachment site: gp 120
• Receptor : CD4
• Coreceptor: chemokine receptor
CCR5 - macrophage tropic strain
CXCR4- T-cell tropic strain ของ
HIV-1
2. การเข้าสูเ่ ซลล์ (Penetration)
• เคลื่อนผ่าน cell membrane โดยตรง
• การหลอมรวมของ envelope กับ cell
membrane
• กระบวนการ Receptor mediated
endocytosis
การปล่อยกรดนิวคลีอิคของไวรัสเข้าสูเ่ ซลล์
(uncoating)
Orthomyxoviruses
การเข้าสูเ่ ซลล์แบบพิเศษ
1. Non-specific interaction
Phagocytosis
2. Antibody-dependent
enhancement pathway
Fc receptor บน monocyte
Uncoating
(Alter particle)
3. การสังเคราะห์สว่ นประกอบ
ต่างๆของไวรัส (Synthesis)
• ยับยัง้ การสร้าง DNA, RNA, protein
ของ host cell
• ใช้ organelle, enzyme ของ host
cell
- สร้างส่วนประกอบต่างๆของไวรัส
- สร้างเอนไซม์ที่ไวรัสใช้ในการเพิ่มปริมาณ
กรดนิวคลีอิค
4. การประกอบเป็นอน ุภาคไวรัส
(Maturation) และ
การปล่อย ไวรัสออกนอกเซลล์
(Release)
• Cell lysis
• Budding
1) Non-enveloped virus
Maturation
– assembly ของ capsomer
procapsid
- Nucleocapsid formation (capsid+nucleic
acid)
Release ขึ้นกับชนิดของไวรัส
DNA virus: maturation ในนิวเคลียส
- Cell lysis, No cell lysis
RNA virus: maturation ในไซโตพลาสซึม
- Cell lysis ปล่อยไวรัสอย่างรวดเร็ว
Maturation of Poliovirus
2) enveloped virus
Maturation
– assembly ของ capsomer
- nucleocapsid formation
- assembly ของ envelope
ไวรัสจะแทรกโปรตีนแทนโปรตีนของ host cell
-บริเวณ plasma m., endoplasmic reticulum m.,
golgi apparatus m. (RNA virus)
-บริเวณ nuclear m. (DNA virus)
คาร์โบไฮเดรต และไขมัน จะผลิตโดย host cell
3) Complex virus
• Maturation
ในไซโตพลาสซึม
• Release โดย
cell lysis
Poliovirus multiplication cycle
Influenza virus multiplication
cycle
Retrovirus multiplication cycle
Bacteriophage
• Virulent phage :
T-phage
Lytic infection
• Temperate phage:
-phage
Lysogenic infection
รูปร่ างของ T-phage
-โครงสร้างส่วนหัว (Head)
ประกอบด้วย แคปซิด และกรดนิวคลีอิค
-โครงสร้างส่วนหาง (Tail)
เป็นท่อกลวงยาว (hollow tube)
หม้ ุ ด้วยเปลือก (Sheath) ที่สามารถยืดหดได้
นอกจากนี้มี Base plate, pin, tail fiber
T-phage
ขัน้ ตอนในการเพิ่มจานวน
Assembly of
phage particle
One-Step Multiplication Curve
• กราฟที่อธิบายการเพิ่มจานวนของไวรัสตัง้ แต่เข้าสูเ่ ซลล์จนออกจาก
เซลล์ โดยการหาปริมาณไวรัสที่ระยะเวลาต่างๆหลังจากไวรัสเข้าสู่
เซลล์
- Eclipse period ไม่สามารถตรวจพบอน ุภาคไวรัสที่สมบูรณ์
อยูใ่ นระยะ attachment, penetration, uncoating
- Accumulation period มีการสังเคราะห์สว่ นประกอบของ
ไวรัส และรวมเป็นอน ุภาคไวรัสที่สมบูรณ์
- Latent period เป็นระยะเวลาที่ตงั้ แต่ไวรัสเข้าสูเ่ ซลล์จนตรวจ
พบอน ุภาคไวรัสที่สมบูรณ์
One-Step Multiplication Curve