Iflavirus

Iflavirus

TEM-Aufnahme von Virionen des Flügeldeformationsvirus (DWV), Skalenlänge 100 nm

Systematik
Klassifikation:Viren
Realm:Riboviria[2][1]
Reich:Orthornavirae[1]
Phylum:Pisuviricota[1]
Klasse:Pisoniviricetes[1]
Ordnung:Picornavirales
Familie:Iflaviridae
Gattung:Iflavirus
Taxonomische Merkmale
Genom:(+)ssRNA linear
Baltimore:Gruppe 4
Symmetrie:ikosaedrisch
Wissenschaftlicher Name
Iflavirus
Links
NCBI Taxonomy:232799 (Genus),
699189 (Familie)
ViralZone (Expasy, SIB):278 (Genus),
792 (Familie)
ICTV Taxon History:201901933 (Genus),
201901931 (Familie)

Iflavirus ist die einzige Gattung in der Familie Iflaviridae von Einzelstrang-RNA-Viren positiver Polarität, d. h. (+)ssRNA-Viren, die Insekten infizieren. Einige Gruppen von Insekten, die häufig von Iflaviren infiziert werden, sind Blattläuse, Zwergzikaden, Fliegen, Bienen, Wespen, Ameisen und Seidenspinner.[3] Derzeit (Stand Mai 2024) gibt in der Gattung Iflavirus 16 vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) bestätigte Spezies.[4]

Etymologie

Der Vorsatz „Ifla“ leitet sich von der Bezeichnung Infectious flacherie virus für den erstebeschriebenen Vertreter ab.[3]

Aufbau

Schemazeichnung: Prinzipieller Aufbau eines Virions der Gattung Iflavirus, Querschnitt und Seitenansicht
Aufbau der Virusteilchen der Gattung Iflavirus am Beispiel des Langsamen Bienenlähmungsvirus (Slow bee paralysis virus, SBPV)
Aufbau der Virusteilchen der Gattung Iflavirus am Beispiel des Infectious flacherie virus (IFV).
Genomkarte von IFV

Das (+)ssRNA-Genom ist linear und unsegmentiert (monopartit) mit einer Länge von etwa 8,8–9,7 kb (Kilobasen) lang. Es kodiert ein einzelnes Polyprotein von daher ca. 3000 Aminosäuren Länge (Basen : Aminosäuren = 3 : 1). Dieses wird prozessiert in die Enzyme Helikase, Protease und eine RNA-abhängige RNA-Polymerase (RdRP), sowie für vier Strukturproteine (VP1 – VP4). Das unbehüllte Kapsid hat eine ikosaedrische Symmetrie mit Triangulationszahl T=pseudo3 bei einem Durchmesser von etwa 30 nm. VP1, VP2 und VP3 bilden den äußeren Teil, VP4 befindet sich im Inneren.[3][5]

Replikation

Der Eintritt in die Wirtszelle erfolgt durch Bindung an Wirtsrezeptoren, die eine Endozytose vermittelt. Die Virusreplikation ist zytoplasmatisch, d. h. erfolgt im Zytoplasma. Die Replikation folgt dem Modell der Replikation positiv-strängiger RNA-Viren. Die Translation erfolgt an den Ribosomen der Wirtszelle (englisch ribosomal skipping). Als natürliche Wirte dienen Insekten.[3][5]

Pathogenität

Mehrere Mitglieder dieser Familie bzw. Gattung sind von wirtschaftlicher Bedeutung, da sie für ihre Wirte, Honigbienen und Seidenraupen, hoch pathogen und tödlich sind. Andere Mitglieder (wie Dinocampus coccinellae paralysis virus und „Nasonia vitripennis virus“) verursachen anscheinend wenig oder gar keine Symptome.[6]

Systematik

Die Gattung Iflavirus ist derzeit (Stand Mai 2024) die einzige vom ICTV als Mitglied der Familie Iflaviridae bestätigte Gattung (es keine weiteren ICTV-bestätigten Spezies ohne Zuordnung zu einer Gattung). Dazu gehören die folgenden offiziell bestätigten Spezies:[4][7]

Familie Iflaviridae: Gattung Iflavirus

  • Spezies Iflavirus achedomestici mit Acheta domesticus Iflavirus (AdIV)
  • Spezies Iflavirus aladeformis mit Deformed wing virus (DWV, deutsch Flügeldeformationsvirus)[8] und Kakugo-Virus (KV, KaV)[9]
  • Spezies Iflavirus apistardum mit Slow bee paralysis virus alias Slow paralysis virus (SBPV, SPV, deutsch Langsames Bienenlähmungsvirus, Langsames Lähmungsvirus)[8][10]
  • Spezies Iflavirus betaspexiguae mit Spodoptera exigua iflavirus 2 (SEIV2, SeIV-2)
  • Spezies Iflavirus brebrassicae mit Brevicoryne brassicae virus (BBV, BrBV)[3][11]
  • Spezies Iflavirus dinococcinellae mit Dinocampus coccinellae paralysis virus (DcPV)
  • Spezies Iflavirus ectobliquae mit Ectropis obliqua virus (EoV) alias Ectropis obliqua picorna-like virus (EoPV)
  • Spezies Iflavirus flacherie (ehem. Typusspezies) mit Infectious flacherie virus (IFV) mit Isolat Silkworm (auch Bombyx mori infectious flacherie virus, BmIFV)[12]
  • Spezies Iflavirus lineacelli mit Lymantria dispar iflavirus 1 (LdIV1, LdIV1)
  • Spezies Iflavirus lylineolaris mit Lygus lineolaris virus 1 (LyLV1, LlV1)
  • Spezies Iflavirus nilalugentis mit Nilaparvata lugens honeydew virus 1 (NLHV1, NLHV-1)
  • Spezies Iflavirus pernudae mit Perina nuda virus (PnV) alias Perina nuda picorna-like virus (PnPV)
  • Spezies Iflavirus sacbroodi mit Sacbrood virus (SBV, deutsch Sackbrut-Virus)[8] mit Subtypen Rothamsted[13] und Harpenden[13]
  • Spezies Iflavirus spexiguae mit Spodoptera exigua iflavirus 1 (SEIV1, SeIV-1)[14]
  • Spezies Iflavirus vadestruente mit Varroa destructor virus 2 (VDI 1, VDV-2)
  • Spezies Iflavirus vomitus mit Antheraea pernyi iflavirus (LnApIV, ApIV)[15]

Auswahl weiterer vorgeschlagener Spezies (wo nicht anders vermerkt gemäß der Taxonomie des NCBI mit Stand 10. Juli 2024:[16]

  • Spezies: „Iflavirus 1“ mit IV1/HYJ, Wirt: Atractomorpha sinensis
  • Spezies: „Iflavirus aphis“, Wirt: Aphis aurantii
  • Spezies: „Iflavirus HdromIV“, Wirt: Hyalomma dromedarii
  • Spezies: „Iflavirus IfronI“, Wirt: Ixodes frontalis
  • Spezies: „Iflavirus IhIV-2“, Wirt: Ixodes holocyclus
  • Spezies: „Iflavirus IricIV-1“, Wirt: Ixodes ricinus
  • Spezies: „Iflavirus IricIV-2“, Wirt: Ixodes ricinus
  • Spezies: „Iflavirus IricIV-3“, Wirt: Ixodes ricinus
  • Spezies: „Iflavirus IricIV-4“, Wirt: Ixodes ricinus
  • Spezies: „Iflavirus IricIV-5“, Wirt: Ixodes ricinus
  • Spezies: „Iflavirus ishikawaense“ mit 18IsCxp1bc, Wirt: Culex sp.
  • Spezies: „Iflavirus IvespIV“, Wirt: Ixodes vespertilionis
  • Spezies: „Iflavirus YB-PMP20“, Wirt: Protobothrops mucrosquamatus
  • Spezies: „Ixodes holocyclus iflavirus“ (IhIV)[17]
  • Spezies: „Varroa destructor virus 1“ (VDV-1)[10][18]
  • Spezies: „Bee iflavirus 1“ (BeeIV-1, deutsch „Bienen-Iflavirus 1“)[19][20][21]
  • Spezies „Bombyx mori iflavirus“ (BMIV)[3][22]
  • Spezies „Ceratitis capitata iflavirus 1“ (CcIV1)[3]
  • Spezies „Ceratitis capitata iflavirus 2“ (CcIV2)[3]
  • Spezies „Ceratitis capitata iflavirus 3“ (CcIV3)
  • Spezies „Ceratitis capitata iflavirus 4“ (CcIV4)
  • Spezies „Formica exsecta virus 2“ (FeV2)[3]
  • Spezies „Graminella nigrifrons virus 1“ (GnV1)[3]
  • Spezies „Halyomorpha halys virus“ (HhV)[3]
  • Spezies „Heliconius erato iflavirus“ (HeIV)[3]
  • Spezies „King virus“ (KgV)[3]
  • Spezies „Kinkell virus“ (KkV)[3]
  • Spezies „La Jolla virus“ (LJV)[3]
  • Spezies „Laodelphax striatella honeydew virus 1“ (LsHV1)[3]
  • Spezies „Laodelphax striatellus iflavirus 1“ (LsIV1)
  • Spezies „Laodelphax striatellus iflavirus 2“ (LsIV2)[3]
  • Spezies „Laodelphax striatellus iflavirus 3“ (LsIV2)
  • Spezies „Moku virus“ (MV, Vespa velutina Moku virus)[3][23]
  • Spezies „Nasonia vitripennis virus“ (NvitV)[6]
  • Spezies „Nilaparvata lugens honeydew virus 2“ (NlHV2)[3]
  • Spezies „Nilaparvata lugens honeydew virus 3“ (NlHV3)[3]
  • Spezies „Opsiphanes invirae iflavirus 1“ (OiIV1)[3]
  • Spezies „Thaumetopoea pityocampa iflavirus 1“ (TpIV1)[3]
  • Spezies „Nesidiocoris tenuis iflavirus 1“ (alias „Nesidiocoris tenuis virus 1“, NtV-1)[24]

Einzelnachweise

  1. ↑ a b c d ICTV: ICTV Taxonomy history: Enterovirus C, EC 51, Berlin, Germany, July 2019; Email ratification March 2020 (MSL #35)
  2. ↑ ICTV Master Species List 2018b.v2. MSL #34, März 2019
  3. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v S. M. Valles, Y. Chen, A. E. Firth, D. M. A. Guérin, Y. Hashimoto, S. Herrero, J. R. de Miranda, E. Ryabov:Iflaviridae (Memento vom 7. Oktober 2020 im Internet Archive). In: ICTV Online (10th) Report. Memento im Webarchiv vom 7. Oktober 2020.
  4. ↑ a b ICTV: Taxonomy Browser.
  5. ↑ a b Viral Zone. ExPASy, abgerufen am 15. Juni 2015 (englisch).
  6. ↑ a b N M. Dheilly, F. Maure, M. Ravallec et al.: Who is the puppet master? Replication of a parasitic wasp-associated virus correlates with host behaviour manipulation., In: Proceedings of the Royal Society B, Band 282, Nr. 1803, 2015, S. 20142773; doi:10.1098/rspb.2014.2773, PMID 25673681, PMC 4345448 (freier Volltext) (englisch).
  7. ↑ ICTV: Virus Metadata Resource (VMR).
  8. ↑ a b c Benjamin Dainat, Anton Imdorf, Jean-Daniel Charrière, Peter Neumann: Bienenviren (Teil 2), in: Schweizerische Bienen-Zeitung 5/2008: Forschung, Zentrum für Bienenforschung, Agroscope Liebefeld-Posieux ALP, 3003 Bern (PDF)
  9. ↑ NCBI: Kakugo virus (no rank)
  10. ↑ a b Laura M. Brutscher, Katie F. Daughenbaugh, Michelle L. Flenniken: Antiviral Defense Mechanisms in Honey Bees. In: Curr Opin Insect Sci., Nr. 10, August 2015, S. 71–82; doi:10.1016/j.cois.2015.04.016, PMC 4530548 (freier Volltext), PMID 26273564 (englisch).
  11. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Brevicoryne brassicae virus (species)
  12. ↑ UniProt: Proteomes - Infectious flacherie virus…
  13. ↑ a b Joachim R. de Miranda et al.: Genetic characterization of slow bee paralysis virus of the honeybee. In: Journal of General Virology. 91. Jahrgang, Nr. 10, 1. Oktober 2010, S. 2524–2530, doi:10.1099/vir.0.022434-0, PMID 20519455 (englisch).
  14. ↑ Anabel Millán-Leiva, Agata K. Jakubowska, Juan Ferré, Salvador Herrero: Genome sequence of SeIV-1, a novel virus from the Iflaviridae family infective to Spodoptera exigua. In: Journal of Invertebrate Pathology. 109. Jahrgang, Nr. 1, 1. Januar 2012, ISSN 1096-0805, S. 127–133, doi:10.1016/j.jip.2011.10.009, PMID 22041201 (englisch).
  15. ↑ Peng Geng, Wenli Li, Lan Lin, Joachim R. de Miranda, Scott Emrich, Lijia An, Olle Terenius: Genetic Characterization of a Novel Iflavirus Associated with Vomiting Disease in the Chinese Oak Silkmoth Antheraea pernyi. In: PLOS ONE. 9. Jahrgang, Nr. 3, 17. März 2014, ISSN 1932-6203, S. e92107, doi:10.1371/journal.pone.0092107, PMID 24637949, PMC 3956879 (freier Volltext) – (englisch).
  16. ↑ NCBI Taxonomy Browser: unclassified Iflavirus).
  17. ↑ NCBI: Ixodes holocyclus iflavirus (species).
  18. ↑ Eugene V. Ryabov, A. K. Childers, Y. Chen et al.: Recent spread of Varroa destructor virus-1, a honey bee pathogen, in the United States. In: Nature Scientific Reports, Band 7, Nr. 17447, 12. Dezember 2017; doi:10.1038/s41598-017-17802-3 (englisch.
  19. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Bee iflavirus 1 (species)
  20. ↑ Karel Schoonvaere et al.: Study of the Metatranscriptome of Eight Social and Solitary Wild Bee Species Reveals Novel Viruses and Bee Parasites. In: Front. Microbiol., 14. Februar 2018; doi:10.3389/fmicb.2018.00177 (englisch).
  21. ↑ Uta Müller: Sustainable agriculture through protection of wild bee health: Investigation of transmission risk of the honey bee pathogen Nosema ceranae, Dissertation, Department of Biology, Chemistry and Pharmacy, FU Berlin, 2. Mai 2019 (PDF)
  22. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Bombyx mori iflavirus (species)
  23. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Moku virus (species), Vespa velutina Moku virus (species)
  24. ↑ Nesidiocoris tenuis virus. Auf: Virus-Host DB.

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JVI.00680-16 F1.large.jpg
Autor/Urheber: Sergei Kalynych, Antonín Přidal, Lenka Pálková, Yevgen Levdansky, Joachim R. de Miranda, Pavel Plevka, Lizenz: CC BY 4.0
Structure of Slow Bee Paralysis (SBPV) virion and icosahedral asymmetric unit. Surface representations of SBPV virions determined in crystal form 1 (A) and crystal form 2 (B) show differences in the positioning of the P domains. The surfaces of the particles are rainbow-colored based on the distance from the particle center. Depressions are shown in blue and peaks in red. (C) Cartoon representation of SBPV icosahedral asymmetric unit. VP1 is shown in blue, VP2 in green, and VP3 in red. The P domain positioned as in crystal form 1 is shown in yellow and in crystal form 2 in orange. Locations of 5-fold, 3-fold, and 2-fold icosahedral symmetry axes are indicated by a pentagon, triangle, and oval, respectively. The RGD motif found in the GH loop of VP2 subunit is shown as space-filling model in magenta. The position of the RGD motif in FMDV is indicated with a dotted black oval. The cyan oval indicates the position of rotation axis relating the two P domain positions. (D) Cartoon representation of P domain rainbow colored from the N terminus in blue to the C terminus in red. Names of secondary structure elements are indicated. (E) Diagram of SBPV genome organization. Capsid proteins VP1, VP2, and VP3 were identified based on their location in the capsid according to the picornavirus convention. Predicted molecular masses of capsid proteins are specified. The location of the P domain of VP3 is indicated. VPg, viral protein, genome linked; L, leader peptide; IRES, internal ribosome entry site; UTR, untranslated region; 3CPRO, 3C protease; RdRP, RNA-dependent RNA polymerase.
Journal.pone.0164639.g008 cropped.jpg
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Virions of Iflavirus deformed wing virus (DWV) visualized by transmission electron microscopy. The bar is 100 nm in the left and 25 nm in the right panels.
OPSR.Ifl.Fig1.v1.png
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Iflaviridae. (Left) Surface view of the virion of infectious flacherie virus (IFV) along a five-fold axis reconstructed by cryo-electron microscopy. The bar represents 10 nm (courtesy of J. Hong). (Right) Negative contrast electron micrograph of isometric particles of an isolate of infectious flacherie virus. The bar represents 100 nm (courtesy of H. Bando).
OPSR.Ifl.Fig2.Iflaviridae v3.png-640x480.png
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Genome structure of infectious flacherie virus (IFV). The genome encodes a single polyprotein that is auto-catalytically cleaved into three major structural proteins (VP1, VP2, VP3) and non-structural proteins used in replication. The 5′ end of the genome carries a covalently linked protein, VPg, which plays an important role in RNA replication and the 3′ terminus of the genome is polyadenylated. The structural proteins are encoded in the 5′-proximal region of the genome and the non-structural proteins in the 3′-proximal region. The capsid proteins, arranged in the order VP2-VP4-VP3-VP1, are preceded by a short leader protein (L). The approximate positions of the helicase (Hel), protease (Pro) and RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) domains are shown.