Retrovirus/HIV Flashcards
Retrovirus
Retrovirus
*Stor och varierande RNA virusfamilj
Livscykel: RNA —-> DNA —-> RNA
NB! RNA i retroviruset och DNA som integrerat provirus i infekterad cell
Retrovirus Genom
Retrovirus Genom
* Enkelsträngat (+)RNA
* Storleken varierar 7-10 kb (1 kopia)
* Diploid genom: 2 RNA-kopior/retrovirus
Alla retrovirus har 3 gener: gag, pol och env gener:
- Enkla retrovirus: endast gag, pol och env (ALV=Avian Leukosis Virus)
- Komplexa retrovirus: ytterligare gener (t.ex. Vif, Vpr, Vpu, Nef) för virus replikation (HIV-1=Human Immunodeficiency Virus 1)
Retrovirus Genom
3 punkter
Retrovirus Genom
I början och i slutet av genomet har vi protein icke-kodande regioner.
Från 3-änden mot 5-änden har vi:
1.Env: som består av:
SU- surface envelope protein (gp120)
TM- transmembrane envelope protein (gp41)
2.Pol: som består av:
PRO- Protease
RT- Reverse transcriptase
IN- Integrase
3.Gag: som består av:
MA-Matrix
CA- Capsid
NC- Nucleocapsid
Retrovirus uppbyggnad
Retrovirus uppbyggnad
RT- Reverse transcriptase
SU- surface protein (gp120 in HIV-1)
NC- Nucleocapsid (protein)
PRO- Protease
IN- Integrase
TM- transmembrane protein (gp41 in HIV-1)
MA-Matrix (protein)
CA- Capsid (protein)
Retrovirus replikation “Livs-cykel”
Retrovirus replikation “Livs-cykel”
- Infektion
- Avklädnad
- Omvänd transkription
- Integration
- Transkription/Splitsning/Translation
- Sammansättning
- Avknoppning
- Mognad
Virus bindning och Membranfusion
Virus bindning och Membranfusion
De två viktigaste retrovirusenvelopeproteinerna som är involverade i detta steg är gp41 (TM) och gp120 (SU).
gp41 (TM) - gp41 är en del av retrovirusets env-protein och finns i virusets membran. Dess funktion är att möjliggöra membranfusion genom att interagera med värdcellens membran.
gp120 (SU) - gp120 är den yttre delen av retrovirusets env-protein. Detta protein ansvarar för att binda till specifika receptorer på värdcellens yta och fungerar som en “nyckel” för att identifiera rätt värdcell.
CD4 är en typ av cellyteprotein som finns på ytan av vissa immunceller, särskilt CD4 + T-celler. Det är en primär receptor för retrovirus. När gp120-proteinet på retroviruset binder till CD4-receptorn på värdcellens yta, utlöses en konformationsförändring i gp120. Detta gör att gp120 kan interagera med co-receptorer för att underlätta virusets inträde i cellen.
CCR5 och CXCR4 är co-receptorer som finns på ytan av CD4 + T-celler. Efter att gp120 har bundit till CD4-receptorn, genomgår det en konformationsförändring som möjliggör dess bindning till någon av dessa co-receptorer beroende på virusstammen. Interaktionen mellan gp120 och co-receptorerna är avgörande för att ytterligare förankra viruset till värdcellen och underlätta membranfusion via gp41 (TM).
Omvänd transkription
Omvänd transkription
*Information överförs från (+)ssRNA till DNA med hjälp av reverst transkriptas (RT)
LTR
LTR står för “Long Terminal Repeat” och är en viktig strukturell och regulatorisk sekvens som återfinns i retrovirusets genom. LTR är typiskt specifikt för retrovirus.
Det finns två LTR-sekvenser i genomet av dessa virus, en i den 5’-ända och en i den 3’-ända. Dessa sekvenser är repetitiva och är i princip spegelbilder av varandra, vilket innebär att de har identiska sekvenser i omvänd ordning.
Provirus Integration & transkription
Provirus Integration & transkription
*Integration av proviralt DNA i värdcellens kromosomala DNA genom integras
*Integras= ett viruskodat enzym
Hur provirus integreras i cellens kromosomer?
Hur provirus integreras i cellens kromosomer?
I cytoplasma:
1. Integras binder till viralt DNA + Klippning av 2 nukleotider i virus DNA av Integras
2.Integras klipper cellulärt DNA
I cellkärna:
3.Viralt DNA är “kopplat ihop” med 3’ änden av cellulärt DNA
4.Viralt DNA är “kopplat ihop” med 5’ änden av cellulärt DNA=integration är klar!
Vad integrerar HIV-1 provirus?
* Integration är slumpmässig!
Integration föredras oftast i:
Aktivt transkriberade gener
Regioner med högt G/C innehåll
Provirus protein translation & klyvning
*Proteas= ett enzym som klyver andra proteiner vid specifika ställen
Sammanfattningsvis är sammansättning och avknoppning kritiska steg i livscykeln för retrovirus.
Sammansättningen innebär att nya viruspartiklar bildas genom att virala RNA-molekyler och proteiner samlas i en prekursorstruktur.
Avknoppning är processen där de mogna viruspartiklarna frigörs från värdcellens yta för att kunna infektera nya celler och sprida viruset.
Hur funkar läkermedel mot HIV-1 infektion?
Hur funkar läkermedel mot HIV-1 infektion?
*Läkermedel blockerar viktiga funktioner i HIV-1 livs-cykel
(CCR5) Bindnings-Hämmare: binder till CCR5 co-receptor i makrophager & blokerar CCR5 interaktion med HIV Env (gp120; SU) protein
Proteas-hämmare
Integrashämmare
(gp41) Fusions-hämmare
Reverse Transcriptase (RT) -hämmare: Det finns två huvudtyper av RT-hämmare:
Nucleoside analog Reverse Transcriptase Inhibitors (NRTIs) och Non-Nucleoside analog Reverse Transcriptase Inhibitors (NNRTIs)
HAART
HAART
Highly Active Anti-Retroviral Therapy
*Standard behandling med en blandning av minst 3 olika droger att hämma HIV-1 replikationen
För att motverka HIV-1 Infektion (bindning/fusion) —> Bindningshämmaren och Fusionshämmaren
För att motverka Omvänd transkription —> NRTI, NNRTI
För att motverka Integration av provirus DNA i cell genome —> Integrashämmaren
För att motverka Maturation —> Proteashämmaren
HIV typer och prevalens
HIV typer och prevalens
*HIV-1 & HIV-2 är två olika virus
*Globalt är de flesta infektioner med HIV-1, HIV-2 är prevalent i West Africa
*HIV-2 är mindre infektiös än HIV-1
