Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu đềutập trungvào phân tích VP2, và do đó, thông tin hành giải trình tự và phân tích trình tự 02 chủng CPV phân lập trên mầu phân chó tiêu chảy tại Tp Ho
TÓNG QUAN TÀI LIỆU
Tổng quan về Canine parvovirus
CPV là một biến thể đặc trưng của virus parvovirus ở các loài ăn thịt và có nguồn gốc từ virus panleukopenia (FPV), xuất hiện từ những năm 1970 Nó lây từ các loài ăn thịt khác sang chó qua một vật chủ trung gian Vào năm 1978, CPV xuất hiện với tên gọi CPV-2, nhanh chóng lan rộng trên toàn cầu và gây bệnh viêm ruột cấp tính ở chó Quá trình lây nhiễm giữa các loài khác nhau và sự thích nghi của CPV với loài chó liên quan đến một số đột biến điểm trong protein capsid của virus.
Vào năm 1979, CPV-2a, một biến thể của CPV-2, đã lây lan trên toàn cầu CPV-2a được xác định bởi năm biến đổi amino acid trong VP2 và có khả năng nhiễm cho mèo cùng các động vật ăn thịt khác Sau đó, CPV-2a tiếp tục tiến hóa và tích lũy một số đột biến điểm làm thay đổi tính kháng nguyên của capsid, khiến một số biến thể trở nên phổ biến trong quần thể virus Ngoài CPV-2a, hai biến thể kháng nguyên được biết đến là CPV-2b và CPV-2c: CPV-2b được phát hiện lần đầu vào năm 1984 tại Hoa Kỳ, CPV-2c được xác định năm 2000 tại Ý Sự khác biệt kháng nguyên giữa ba biến thể thể hiện ở vị trí amino acid 426 (Asn ở CPV-2a, Asp ở CPV-2b, và Gln ở CPV-2c), nằm ở đầu gai của protein VP2, miền kháng nguyên chính của gen VP2 Hiện nay CPV-2a, CPV-2b và CPV-2c đang lưu hành trên toàn thế giới với tần số tương đối và đặc điểm di truyền thay đổi theo địa lý và thời gian.
Ở Việt Nam, nhiễm CPV-2 lần đầu được ghi nhận ở các trường hợp lẻ tẻ vào năm 1994 (dữ liệu chưa được công bố) Sau lần xuất hiện đầu tiên, bệnh viêm ruột xuất huyết ở chó đã bùng phát rộng trên toàn quốc với tỷ lệ mắc và tử vong cao.
Chương 1 Tông quan tài liệu
Họ (familia) : Parvoviridae Phân họ (isolate) : Parvovirinae Chi (genus) : Protoparvovirus
Hiện nay trên chó có hai loại Parvovirus lây nhiễm là CPV-1 và CPV-2 Trong đó CPV-2 bao gồm các chủng gây bệnh nghiêm trọng hơn với ba biến chủng là CPV-2a, CPV-2b và CPV-2c Các kháng nguyên của các biến chủng CPV-2a và CPV-2b tương tự với CPV-2 gốc, còn biến chủng CPV-2c được đánh giá có độc lực mạnh nhất.
Genome là một chuỗi DNA đơn mạch âm có độ dài khoảng 5,3 kb, bao gồm các protein VP1 (~10%) và VP2 (~90%), đồng thời có hai yếu tố biểu hiện cho ba cấu trúc (VP1, VP2 và VP3) và hai protein không cấu trúc (NS1 và NS2) được thể hiện thông qua ghép xen kè các mRNA của virus VP2 (64 kDa) là dạng rút gọn NH2 của VP1 (84 kDa) và là thành phần chính của capsid VP3 có nguồn gốc từ VP2 thông qua sự phân tách protein và chỉ có mặt đầy đủ trong virion (chứa DNA) Các hạt virus không chứa VP3 Việc dùng trypsin có thể tách VP2 thành VP3.
Genom CPV gồm hai khung đọc mở chính (ORF) ORF ở phía trái mã hóa các protein phi cấu trúc NS1 và NS2, rất cần thiết cho sao chép và đóng gói DNA Vùng đầu N của NS1 và NS2 có trình tự giống hệt nhau, trong khi đầu N của NS2 có nguồn gốc từ sự phân tách vi sai của mRNA và được dịch từ một khung đọc khác với NS1 ORF phía bên phải mã hóa các protein capsid VP1 và VP2, là các kháng nguyên chính tạo ra kháng thể bảo vệ VP1 và VP2 có trình tự gần như giống nhau, chỉ khác ở vùng N-143 aa ở VP1 Ở hai đầu của genome CPV có những vùng không được dịch với cấu trúc kẹp tóc cần thiết cho sự sao chép mồi.
Vỏ capsid của Parvovirus được tạo thành từ 60 tiểu đơn vị protein của VP1 và VP2 Trong đó VP1 chứa 5–6 tiểu đơn vị protein, hình thành nên một cấu trúc icosahedral đối xứng, giúp vỏ capsid có khả năng chống chịu axit, bazơ, dung môi và nhiệt độ ở mức giới hạn.
Ở nhiệt độ 50 °C (122 °F), VP2 là thành phần protein chính cấu thành vỏ capsid của parvovirus, có khối lượng khoảng 54–55 kDa và đóng vai trò là yếu tố độc lực hàng đầu của virus Parvovirus là virus trần, vì nó không có màng bao.
Genome của Canine parvovirus gồm có 5 gen là VP1, VP2, CPVgpl, CPVgp2,
CPVgp5 Trong đó có 3 gen mã hóa protein cấu trúc (VP1, VP2, CPVgp5) và 2 gen mà hóa protein không cấu trúc (CPVgp2, CPVgp5Ỵ
VP1 và VP2 là hai protein capsid của parvovirus, VP1 nằm ở vị trí 2,034–4,289 (dài 2,329 nt) và VP2 ở 2,535–4,289 (dài 1,755 nt), tạo thành capsid hình tứ diện có đối xứng T=1, đường kính khoảng 22 nm và gồm 60 bản sao của hai biến thể capsid, sự khác biệt giữa VP1 và VP2 do phần đầu N-terminal mở rộng của VP1; vùng N-terminal duy nhất của VP1 quy định khả năng lây nhiễm của capsid nhưng không bắt buộc cho sự tập hợp capsid, đầu N-terminus của VP1 chứa các nhóm amino acid cơ bản và có một motif bảo tồn gần đầu N có thể vận chuyển các protein khác vào nhân tế bào, capsid còn đóng vai trò bảo vệ genome ssDNA và liên kết với thụ thể TFRC của tế bào chủ, quá trình gắn này chủ yếu kích hoạt nội hóa qua clathrin-mediated endocytosis; liên kết với thụ thể cũng làm lộ vùng giống phospholipase A2 ở phần N-terminus VP1 và có thể hoạt động như enzym phân giải chất béo để phá vỡ màng nội bào trong xâm nhập; VP2 là protein cấu trúc chiếm khoảng 90% capsid và có khả năng tự lắp ráp thành virus-like particles (VLPs), VP2 là yếu tố quyết định kháng nguyên và đóng vai trò quan trọng trong tính đặc hữu của mô virus và phạm vi chủ, khi chỉ một số thay đổi amino acid trong trình tự VP2 có thể làm thay đổi các đặc tính sinh học; Canine parvovirus (CPV-2) xuất hiện năm 1978 tại Hoa Kỳ và nhanh chóng lan rộng.
Chương 1 Tổng quan tài liệu chóng lây lan trong các quần the chó trên toàn thế giới với tỷ lệ mắc bệnh cao Virus trải qua sự biến đối di truyền liên tục CPV-2a, CPV-2b và CPV-2c là ba biến thể kháng nguyên chính hiện tại của CPV Sự thay thế amino acid ở gốc VP2 cụ thể là cơ sở để phân loại virus CPV loại 2 thành các biến thể CPV-2a, CPV-2b và CPV-2c đến các vi ống và tương tác giữa các protein capsid và dynein của vật chủ.
NS1 (protein phi cấu trúc 1) nằm ở vị trí 21-2027 trên genome CPV, có chiều dài 2007 nt Đây là một protein đa chức năng với các hoạt động endonuclease và helicase, thiết yếu để bắt đầu và chỉ đạo sao chép DNA của virus NS1 là protein phi cấu trúc duy nhất thiết yếu của CPV; nó cũng tham gia đóng gói virus và điều biến một số yếu tố xúc tiến NS1 liên kết vị trí origin sao chép (Ori) với 2–3 bản sao song song gần đúng ở nguồn gốc, làm mở vùng kẹp tóc và gắn một sợi DNA để bắt đầu sao chép vòng tròn Rolling-circle replication (RCR) NS1 kết hợp với Ori và yếu tố khởi động Parvovirus (PIF) cùng các yếu tố máy chù khác, kích hoạt chức năng nickase của NS1 NS1 sau đó gắn covalent vào đầu 5' của nick và cung cấp 3'OH để tổng hợp DNA mới Hoạt động helicase của NS1 tháo xoắn DNA theo hướng 3'→5' trên sợi dài hơn NS1 ức chế chu kỳ tế bào chủ ở các pha G1/S, S và G2/M, tạo điều kiện cho quá trình sao chép DNA của virus và thúc đẩy apoptosis ở tế bào chủ.
Genom của parvovirus được giải phóng từ capsid và nhập vào nhân tế bào chủ, nơi ở pha S của tế bào hệ sao chép của chủ bắt đầu sao chép từ các vùng lặp ngược đầu-cuối Genome ssDNA được bổ sung thành dsDNA chuỗi kép để tạo khuôn mẫu sao chép và NS1 được tổng hợp, đóng vai trò điều khiển chính quá trình sao chép genome NS1 là một phosphoprotein hạt nhân đa chức năng, nặng khoảng 76,7 kDa, thuộc họ SF3 helicases, với vùng helicase chứa túi liên kết ATP được bảo tồn ở giữa chuỗi polypeptide; N- và C-termini của vùng helicase là nguồn gốc của các miền liên kết sao chép (Ori) và miền xúc tiến tương ứng Nhiều chức năng của NS1 phụ thuộc vào tương tác DNA, và sự nhân lên của virus dẫn tới hình thành hai phức hợp nhận biết Ori, đặt tên là OriL và OriR theo vị trí bên trái và bên phải của genome Trong cả hai phức hợp, NS1 liên kết với dsDNA theo trình tự đặc hiệu và tạo thành phức hợp bậc ba với các protein nội sinh, bao gồm các protein liên kết yếu tố điều biến glucocorticoid trong OriL và các protein nhóm có tính di động cao trong OriR Các nhận biết này dẫn đến phân hóa của genome dsDNA theo từng sợi và vị trí cụ thể, đồng thời liên kết cộng hóa trị của NS1 với đầu 5’ mới xuất hiện của genome sau sao chép.
Hoạt động của NS1 helicase là bắt buộc để sao chép genome của virus Tương tác NS1–DNA diễn ra ở chế độ helicase độc lập với trình tự, nhưng chúng yêu cầu phần nhô ra của ssDNA để bắt đầu, như được chỉ ra trong các thí nghiệm in vitro Hoạt động nhận biết, hình thành vòng và xoắn của ORI phụ thuộc vào Adenosine triphosat (ATP) Tuy nhiên, yêu cầu về năng lượng đầu vào chỉ rõ đối với chức năng helicase, và liên kết ATP có khả năng thúc đẩy quá trình oligomer hóa NS1 cho các hoạt động khác.
Miền N của NS1 nhận biết trình tự ORI của virus và gắn hệ gen dsDNA theo cách đặc thù về vị trí và theo từng sợi Trong quá trình sao chép (Rep), các tương tác với ORI được duy trì bằng hai vòng lặp nằm trên một khía cạnh của miền này Các amino acid quan trọng cho quá trình tạo khuôn nằm trên bề mặt xúc tác, ở một khía cạnh khác.
NS2 là protein không cấu trúc của virus parvovirus ở chó (CPV), được mã hóa từ khung đọc mở bên trái của genome với vị trí từ nucleotide 21 đến 1990, dài 1970 nt và chứa 87 amino acid ở đầu N-terminus liên kết với 78 amino acid từ NS1 ở khung đọc mở thay thế Trong parvovirus ở chuột, NS2 đóng vai trò kiểm soát quá trình lắp ráp và dịch mã của protein vỏ capsid theo cơ chế đặc thù với vật chủ, song NS2 ở CPV được cho là khác với protein của các loài parvovirus trên loài gặm nhấm, và chức năng cũng như bản chất của nó vẫn chưa được mô tả.
Chương 1 Tông quan tài liệu
CPỤgpl T 'L - - _ ^.; -7- ■ CPUgpS L~ — pot ORF B mRNfl; pa e _• L n
Repeat region ũ