Iflavirus

Iflavirus
Journal.pone.0164639.g008 cropped.jpg

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. Der Vorsatz „Ifla“ leitet sich von der Bezeichnung Infectious flacherie virus für die Typusart ab.[3] Derzeit (Stand Januar 2021) gibt in der Gattung Iflavirus 15 vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) bestätigte Spezies inklusive der Typusart Infectious flacherie virus.[4][3][5]

Aufbau

Schemazeichnung: Prinzipieller Aufbau eines Virions der Gattung Iflavirus, Querschnitt und Seitenansicht
Aufbau der Virusteilchen der Gattung Iflavirus am Beispiel des Langsamen Bienenlähmungsvirus (englisch slow bee paralysis virus, SBPV)
Aufbau der Virusteilchen der Gattung Iflavirus am Beispiel der Typusspezies 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 Januar 2021) die einzige vom ICTV als Mitglied der Familie Iflaviridae bestätigte Gattung (es keine weiteren ICTV-bestätigten Spezies ohne Zuordnung zu einer —dieser — Gattung). Dazu gehören die folgenden 15 offiziell bestätigten Spezies:[3]

  • Spezies: Antheraea pernyi iflavirus (ApIV)[7]
  • Spezies: Brevicoryne brassicae virus (BrBV)
  • Spezies: Deformed wing virus (DWV, Flügeldeformationsvirus)[8]
  • Kakugo-Virus (KV, KaV)[9]
  • Spezies: Dinocampus coccinellae paralysis virus (DcPV)
  • Spezies: Ectropis obliqua virus (Ectropis obliqua picorna-like virus, EoPV)
  • Spezies: Infectious flacherie virus (IFV)
  • Infectious flacherie virus isolate silkworm (auch Bombyx mori infectious flacherie virus, BmIFV)[10]
  • Spezies: Ixodes holocyclus iflavirus (IhIV)
  • Spezies: Lygus lineolaris virus 1 (LlV1)
  • Spezies: Lymantria dispar iflavirus 1 (LdIV1)
  • Spezies: Nilaparvata lugens honeydew virus 1 (NLHV-1, NLHV1)
  • Spezies: Perina nuda virus (Perina nuda picorna-like virus, PnPV)
  • Spezies: Sacbrood virus (SBV, Sackbrut-Virus)[8]
  • Spezies: Slow bee paralysis virus (SBPV, Slow paralysis virus, SPV, Langsames Bienenlähmungsvirus, Langsames Lähmungsvirus)[8][11]
  • SBPV Stamm Rothamsted[12]
  • SBPV Stamm Harpenden[12]
  • Spezies: Spodoptera exigua iflavirus 1 (SeIV-1)[13]
  • Spezies: Spodoptera exigua iflavirus 2 (SeIV-2)
  • Spezies: Varroa destructor virus-1 (VDV-1)[11][14]

Auswahl weiterer vorgeschlagener Spezies:

  • Spezies: „Bee iflavirus 1“ (BeeIV-1, „Bienen-Iflavirus 1“)[15][16][17]
  • Spezies „Bombyx mori iflavirus“ (BMIV)[3][18]
  • Spezies „Brevicoryne brassicae virus“ (BrBV)[3][19]
  • Spezies „Ceratitis capitata iflavirus 1“ und „2“(CcIV1, CcIV12)[3]
  • Spezies „Formica exsecta virus 2“ (FeV2)[3][20]
  • Spezies „Graminella nigrifrons virus 1“ (GnV1)[3][21]
  • Spezies „Halyomorpha halys virus“ (HhV)[3][22]
  • Spezies „Heliconius erato iflavirus“ (HeIV)[3][23]
  • Spezies „King virus“ (KgV)[3][24]
  • Spezies „Kinkell virus“ (KkV)[3][25]
  • Spezies „La Jolla virus“ (LJV)[3][26]
  • Spezies „Laodelphax striatella honeydew virus 1“ (LsHV1)[3][27]
  • Spezies „Laodelphax striatellus iflavirus 2“ (LsIV2)[3]
  • Spezies „Laodelphax striatellus iflavirus 3“ (LsIV2)[28]
  • Spezies „Moku virus“ (MV, Vespa velutina Moku virus)[3][29]
  • Spezies „Nasonia vitripennis virus“ (NvitV)[30][6]
  • Spezies „Nilaparvata lugens honeydew virus 2“ und „3“ (NlHV2, NlHV3)[3]
  • Spezies „Osiphanes invirae iflavirus 1“ (OiIV1)[3]
  • Spezies „Thaumetopoea pityocampa iflavirus 1“ (TpIV1)[3][31]
  • Spezies „Nesidiocoris tenuis iflavirus 1“ (alias „Nesidiocoris tenuis virus 1“, NtV-1)[32][33]

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 Iflaviridae. In: ICTV Online (10th) Report. ICTV Online (10th) Report, ictv.global
  4. ↑ S M. Valles, Y. Chen, A. E. Firth, D. M. A. Guérin, Y. Hashimoto, S. Herrero, J. R. de Miranda, E. Ryabov, ICTC Report Consortium: ICTV Virus Taxonomy Profile: Iflaviridae.. In: The Journal of General Virology. 98, Nr. 4, April 2017, S. 527–528. doi:10.1099/jgv.0.000757. PMID 28382900. PMC 5657024 (freier Volltext).
  5. ↑ a b c Viral Zone. ExPASy. Abgerufen am 15. Juni 2015.
  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)
  7. ↑ 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, Nr. 3, 17. März 2014, ISSN 1932-6203, S. e92107. doi:10.1371/journal.pone.0092107. PMID 24637949. PMC 3956879 (freier Volltext).
  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. ↑ UniProt: Proteomes - Infectious flacherie virus…
  11. ↑ 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
  12. ↑ a b Joachim R. de Miranda et al.: Genetic characterization of slow bee paralysis virus of the honeybee. In: Journal of General Virology. 91, Nr. Pt 10, 1. Oktober 2010, S. 2524–2530. doi:10.1099/vir.0.022434-0. PMID 20519455.
  13. ↑ 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, Nr. 1, 1. Januar 2012, ISSN 1096-0805, S. 127–133. doi:10.1016/j.jip.2011.10.009. PMID 22041201.
  14. ↑ 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 Sci Rep Band 7, Nr. 17447, 12. Dezember 2017, doi:10.1038/s41598-017-17802-3
  15. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Bee iflavirus 1 (species)
  16. ↑ 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
  17. ↑ 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)
  18. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Bombyx mori iflavirus (species)
  19. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Brevicoryne brassicae virus (species)
  20. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Formica exsecta virus 2 (species)
  21. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Graminella nigrifrons virus 1 (species)
  22. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Halyomorpha halys virus (species)
  23. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Heliconius erato iflavirus (species)
  24. ↑ NCBI Taxonomy Browser: King virus (species)
  25. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Kinkell virus (species)
  26. ↑ NCBI Taxonomy Browser: La Jolla virus (species)
  27. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Laodelphax striatella honeydew virus 1 (species)
  28. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Laodelphax striatellus iflavirus 3 (species)
  29. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Moku virus (species), Vespa velutina Moku virus (species)
  30. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Nasonia vitripennis virus (species)
  31. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Thaumetopoea pityocampa iflavirus 1 (species)
  32. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Nesidiocoris tenuis iflavirus 1 (species)
  33. ↑ Nesidiocoris tenuis virus. Auf: Virus-Host DB.

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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
Autor/Urheber: Benjamin Lamp, Angelika Url, Kerstin Seitz, Jürgen Eichhorn, Christiane Riedel, Leonie Janina Sinn, and Stanislav Indik,, Lizenz: CC BY-SA 4.0
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.
Picornaviridae virion.jpg
Autor/Urheber: ViralZone, SIB Swiss Institute of Bioinformatics, see https://viralzone.expasy.org/ bottom right and Commons:Deletion requests/Files uploaded by Ernsts., Lizenz: CC BY-SA 4.0
Schemazeichnung eines Virions der Gattung Iflavirus (Ordnung Picornavirales), Querschnitt und Seitenansicht
OPSR.Ifl.Fig1.v1.png
Autor/Urheber: H. Bando, J. Hong; provided by S. M. Valles​, Y. Chen​, A. E. Firth, D. M. A. Guérin, Y. Hashimoto​, S. Herrero​, J. R. de Miranda​, E. Ryabov, Lizenz: CC BY-SA 4.0
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
Autor/Urheber: S. M. Valles​, Y. Chen​, A. E. Firth, D. M. A. Guérin, Y. Hashimoto​, S. Herrero​, J. R. de Miranda​, E. Ryabov, Lizenz: CC BY-SA 4.0
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.