Struttura e genomaModifica
I virus di Lassa sono virus RNA avvolti, a singolo filamento, bisegmentati, ambisensi. Il loro genoma è contenuto in due segmenti di RNA che codificano per due proteine ciascuno, una in ciascun senso, per un totale di quattro proteine virali. Il segmento grande codifica una piccola proteina zinc finger (Z) che regola la trascrizione e la replicazione, e la RNA polimerasi (L). Il segmento piccolo codifica la nucleoproteina (NP) e il precursore della glicoproteina di superficie (GP, noto anche come picco virale), che viene scisso proteoliticamente nelle glicoproteine dell’involucro GP1 e GP2 che si legano al recettore dell’alfa-distroglicano e mediano l’ingresso della cellula ospite.
La febbre di Lassa causa una febbre emorragica spesso mostrata da immunosoppressione. Il Lassa mammarenavirus si replica molto rapidamente e dimostra un controllo temporale nella replicazione. Il primo passo della replicazione è la trascrizione di copie di mRNA del genoma a senso negativo o meno. Questo assicura una fornitura adeguata di proteine virali per le fasi successive della replicazione, poiché le proteine NP e L sono tradotte dall’mRNA. Il genoma positivo o plus-sense crea copie di RNA complementare virale (vcRNA) di se stesso. Le copie di RNA sono un modello per la produzione di progenie negativa-senso, ma anche l’mRNA viene sintetizzato da esso. Gli mRNA sintetizzati dal vcRNA sono tradotti per produrre le proteine GP e Z. Questo controllo temporale permette alle proteine spike di essere prodotte per ultime, e quindi, ritardare il riconoscimento da parte del sistema immunitario dell’ospite.
Gli studi nucleotidici del genoma hanno mostrato che Lassa ha quattro stirpi: tre trovate in Nigeria e la quarta in Guinea, Liberia e Sierra Leone. I ceppi nigeriani sembrano essere ancestrali agli altri, ma sono necessari ulteriori lavori per confermarlo.
ReceptorsEdit
Lassa mammarenavirus entra nella cellula ospite tramite il recettore della superficie cellulare l’alfa-distroglicano (alfa-DG), un recettore versatile per le proteine della matrice extracellulare. Condivide questo recettore con il virus prototipico della coriomeningite linfocitica del Vecchio Mondo. Il riconoscimento del recettore dipende da una specifica modifica dello zucchero dell’alfa-distroglicano da parte di un gruppo di glicosiltransferasi note come proteine LARGE. Le varianti specifiche dei geni che codificano queste proteine sembrano essere sottoposte a selezione positiva in Africa occidentale dove il Lassa è endemico. L’alfa-distroglicano è anche usato come recettore dai virus degli arenavirus della clade C del Nuovo Mondo (virus Oliveros e Latino). Al contrario, gli arenavirus del Nuovo Mondo dei cladi A e B, che includono gli importanti virus Machupo, Guanarito, Junin e Sabia oltre al virus non patogeno Amapari, usano il recettore della transferrina 1. Un piccolo aminoacido alifatico alla posizione 260 dell’aminoacido della glicoproteina GP1 è richiesto per il legame ad alta affinità all’alfa-DG. Inoltre, anche la posizione 259 dell’aminoacido GP1 sembra essere importante, poiché tutti gli arenavirus che mostrano un legame ad alta affinità con l’alfa-DG possiedono un aminoacido aromatico voluminoso (tirosina o fenilalanina) in questa posizione.
A differenza della maggior parte dei virus avvolti che usano fosse rivestite di clatrina per l’ingresso nelle cellule e si legano ai loro recettori in modo dipendente dal pH, il virus Lassa e il virus della coriomeningite linfocitica usano invece una via endocitotica indipendente da clatrina, caveolina, dinamina e actina. Una volta all’interno della cellula, i virus vengono rapidamente consegnati agli endosomi attraverso un traffico vescicolare, anche se ampiamente indipendente dalle piccole GTPasi Rab5 e Rab7. Al contatto con l’endosoma avviene una fusione di membrana pH-dipendente mediata dalla glicoproteina dell’involucro, che al pH più basso dell’endosoma lega la proteina lisosomiale LAMP1 che risulta nella fusione di membrana e nella fuga dall’endosoma.
Ciclo vitaleModifica
Il ciclo di vita del Lassa mammarenavirus è simile a quello degli arenavirus del Vecchio Mondo. Il Lassa mammarenavirus entra nella cellula attraverso l’endocitosi mediata dal recettore. Quale via endocitotica sia utilizzata non è ancora noto, ma almeno l’ingresso cellulare è sensibile alla deplezione del colesterolo. È stato riportato che l’internalizzazione del virus è limitata dalla deplezione di colesterolo. Il recettore usato per l’ingresso cellulare è l’alfa-distroglicano, un recettore di superficie cellulare altamente conservato e ubiquitariamente espresso per le proteine della matrice extracellulare. Il distroglicano, che viene poi scisso in alfa-distroglicano e beta-distroglicano, è originariamente espresso nella maggior parte delle cellule dei tessuti maturi, e fornisce il collegamento molecolare tra la ECM e il citoscheletro basato sull’actina. Dopo che il virus entra nella cellula tramite l’endocitosi mediata dall’alfa-distroglicano, l’ambiente a basso pH innesca la fusione di membrana pH-dipendente e rilascia il complesso RNP (ribonucleoproteina virale) nel citoplasma. L’RNA virale viene spacchettato e la replicazione e la trascrizione iniziano nel citoplasma. Quando inizia la replicazione, entrambi i genomi di S e L RNA sintetizzano gli S e L RNA antigenomici, e dagli RNA antigenomici vengono sintetizzati gli S e L RNA genomici. Entrambi gli RNA genomici e antigenomici sono necessari per la trascrizione e la traduzione. L’RNA S codifica le proteine GP e NP (proteina nucleocapside virale), mentre l’RNA L codifica le proteine Z e L. La proteina L rappresenta molto probabilmente la RNA polimerasi virale RNA-dipendente. Quando la cellula è infettata dal virus, la polimerasi L è associata all’RNP virale e inizia la trascrizione dell’RNA genomico. Le regioni promotrici virali di 19 nt al 5′ e al 3′ terminale di entrambi i segmenti di RNA sono necessarie per il riconoscimento e il legame della polimerasi virale. La trascrizione primaria trascrive prima gli mRNA dagli RNA genomici S e L, che codificano le proteine NP e L, rispettivamente. La trascrizione termina alla struttura stem-loop (SL) all’interno della regione intergenomica. Gli arenavirus usano una strategia di cap snatching per ottenere le strutture cap dagli mRNA cellulari, ed è mediata dall’attività endonucleasica della polimerasi L e dall’attività cap binding di NP. L’RNA antigenomico trascrive i geni virali GPC e Z, codificati in orientamento genomico, rispettivamente dai segmenti S e L. L’RNA antigenomico serve anche come template per la replicazione. Dopo la traduzione della GPC, essa viene modificata post-traslazionalmente nel reticolo endoplasmatico. La GPC viene scissa in GP1 e GP2 nella fase successiva della via secretoria. È stato riportato che la proteasi cellulare SKI-1/S1P è responsabile di questa scissione. Le glicoproteine scisse sono incorporate nell’involucro del virione quando il virus germoglia e viene rilasciato dalla membrana cellulare.