Struktura i genomEdit
Wirusy Lassa są otoczkowymi, jednoniciowymi, bisegmentowanymi, ambisensorycznymi wirusami RNA. Ich genom jest zawarty w dwóch segmentach RNA, które kodują po dwa białka, po jednym w każdym z sensów, w sumie cztery białka wirusowe.Duży segment koduje małe białko palca cynkowego (Z), które reguluje transkrypcję i replikację, oraz polimerazę RNA (L). Mały segment koduje nukleoproteinę (NP) i prekursor glikoproteiny powierzchniowej (GP, znany również jako kolec wirusowy), który jest proteolitycznie rozszczepiany do glikoprotein otoczki GP1 i GP2, które wiążą się z receptorem alfa-dystroglikanu i pośredniczą we wnikaniu do komórki gospodarza.
Pogorączka Lassa powoduje gorączkę krwotoczną, często wykazywaną przez immunosupresję. Mammarenavirus Lassa replikuje się bardzo szybko i wykazuje czasową kontrolę replikacji. Pierwszym etapem replikacji jest transkrypcja kopii mRNA genomu o negatywnym lub minus-sensie. Zapewnia to odpowiedni zapas białek wirusowych dla kolejnych etapów replikacji, ponieważ białka NP i L są tłumaczone z mRNA. Genom o dodatnim lub plus-sensie tworzy następnie sam z siebie kopie wirusowego komplementarnego RNA (vcRNA). Kopie RNA są szablonem do produkcji potomstwa negatywnie-sensownego, ale mRNA jest również z niego syntetyzowane. MRNA syntetyzowane z vcRNA jest tłumaczone na białka GP i Z. Ta kontrola czasowa pozwala na wytwarzanie białek spike jako ostatnich, a zatem opóźnia rozpoznanie przez układ odpornościowy gospodarza.
Badania nukleotydowe genomu wykazały, że Lassa ma cztery linie rozwojowe: trzy znalezione w Nigerii i czwartą w Gwinei, Liberii i Sierra Leone. Wydaje się prawdopodobne, że szczepy nigeryjskie były przodkami pozostałych, ale aby to potwierdzić, konieczne są dodatkowe prace.
ReceptoryEdit
Lassa mammarenavirus uzyskuje wejście do komórki gospodarza za pośrednictwem receptora powierzchni komórki alfa-dystroglikanu (alfa-DG), wszechstronnego receptora dla białek macierzy zewnątrzkomórkowej. Receptor ten dzieli z prototypowym arenowirusem Starego Świata – wirusem limfocytowego zapalenia opon mózgowych. Rozpoznanie receptora zależy od specyficznej modyfikacji cukrowej alfa-dystroglikanu przez grupę glikozylotransferaz znanych jako białka LARGE. Specyficzne warianty genów kodujących te białka wydają się podlegać pozytywnej selekcji w Afryce Zachodniej, gdzie Lassa jest chorobą endemiczną. Alfa-dystroglikan jest również wykorzystywany jako receptor przez wirusy arenowirusów klady C Nowego Świata (wirusy Oliveros i Latino). W przeciwieństwie do nich, arenowirusy Nowego Świata z kladu A i B, do których należą ważne wirusy Machupo, Guanarito, Junin i Sabia, jak również nie patogenny wirus Amapari, wykorzystują receptor transferyny 1. Mały aminokwas alifatyczny w pozycji 260 aminokwasu glikoproteiny GP1 jest wymagany do wiązania z wysokim powinowactwem do alfa-DG. Ponadto, pozycja 259 aminokwasu GP1 również wydaje się być ważna, ponieważ wszystkie arenowirusy wykazujące wysokie powinowactwo do wiązania alfa-DG posiadają w tej pozycji nieporęczny aminokwas aromatyczny (tyrozynę lub fenyloalaninę).
W przeciwieństwie do większości wirusów otoczkowych, które wykorzystują do wnikania do komórki dołki opłaszczone klatyną i wiążą się ze swoimi receptorami w sposób zależny od pH, wirus Lassa i wirus limfocytowego zapalenia opon mózgowych wykorzystują zamiast tego ścieżkę endocytotyczną niezależną od klatyny, kaweoliny, dynaminy i aktyny. Po dostaniu się do wnętrza komórki wirusy są szybko dostarczane do endosomów za pośrednictwem szlaku pęcherzykowego, który jest jednak w znacznym stopniu niezależny od małych GTPaz Rab5 i Rab7. Po zetknięciu z endosomem następuje zależne od pH łączenie błon, w którym pośredniczy glikoproteina otoczki, która przy niższym pH endosomu wiąże białko lizosomowe LAMP1, co powoduje łączenie błon i ucieczkę z endosomu.
Cykl życiaEdit
Cykl życiowy mammarenavirusa Lassa jest podobny do arenowirusów Starego Świata. Wirus Lassa mammarenavirus wnika do komórki przez endocytozę pośredniczoną przez receptor. Nie wiadomo jeszcze, który szlak endocytozy jest wykorzystywany, ale przynajmniej wnikanie do komórki jest wrażliwe na zubożenie cholesterolu. Stwierdzono, że internalizacja wirusa jest ograniczona po zubożeniu cholesterolu. Receptorem wykorzystywanym do wejścia do komórki jest alfa-dystroglikan, wysoce konserwowany i ulegający wszechobecnej ekspresji na powierzchni komórki receptor dla białek macierzy zewnątrzkomórkowej. Dystroglikan, który jest następnie rozszczepiany na alfa-dystroglikan i beta-dystroglikan, ulega pierwotnej ekspresji w większości komórek dojrzałych tkanek i stanowi molekularne połączenie pomiędzy ECM a cytoszkieletem opartym na aktynie. Po wniknięciu wirusa do komórki przez endocytozę pośredniczoną przez alfa-dystroglikan, środowisko o niskim pH wyzwala zależną od pH fuzję błon i uwalnia kompleks RNP (wirusowa rybonukleoproteina) do cytoplazmy. Wirusowe RNA jest rozpakowywane, a replikacja i transkrypcja rozpoczynają się w cytoplazmie. Po rozpoczęciu replikacji, oba genomy S i L RNA syntetyzują antygenomowe S i L RNA, a z antygenomowego RNA syntetyzowane jest genomowe S i L RNA. Zarówno genomowe, jak i antygenomowe RNA są potrzebne do transkrypcji i translacji. S RNA koduje białka GP i NP (viral nucleocapsid protein), natomiast L RNA koduje białka Z i L. Białko L najprawdopodobniej reprezentuje wirusową polimerazę RNA zależną od RNA. Gdy komórka zostaje zainfekowana przez wirusa, polimeraza L wiąże się z wirusowym RNP i inicjuje transkrypcję genomowego RNA. 5′ i 3′ terminalne 19 nt wirusowe regiony promotorowe obu segmentów RNA są niezbędne do rozpoznania i związania wirusowej polimerazy. Pierwotna transkrypcja najpierw przepisuje mRNA z genomowego S i L RNA, które kodują odpowiednio białka NP i L. Transkrypcja kończy się w strukturze pętli łodygowej (stem-loop – SL) w regionie międzygenomowym. Arenawirusy stosują strategię cap snatching w celu pozyskania struktur kap z komórkowych mRNA, a pośredniczy w tym aktywność endonukleazowa polimerazy L oraz aktywność NP wiążąca kap. Antygenomowe RNA transkrybuje wirusowe geny GPC i Z, kodowane w orientacji genomowej, odpowiednio z segmentów S i L. Antygenomowe RNA służy również jako szablon do replikacji. Po translacji GPC ulega on potranslacyjnej modyfikacji w retikulum endoplazmatycznym. Na dalszym etapie szlaku wydzielniczego GPC ulega rozszczepieniu do GP1 i GP2. Stwierdzono, że za to rozszczepienie odpowiedzialna jest proteaza komórkowa SKI-1/S1P. Rozszczepione glikoproteiny są włączane do otoczki wirionu, gdy wirus pączkuje i uwalnia się z błony komórkowej.