ดร. ยิ่งมณี ตระกูลพัว

1. Viral Multiplication ดร. ยิ่งมณี ตระกูลพัว

2. ขั้นตอนในการเพิ่มจำนวนของไวรัสขั้นตอนในการเพิ่มจำนวนของไวรัส • การเกาะติด (Attachment) 2.การเข้าสู่เซลล์ (Penetration) และการปล่อยกรดนิวคลีอิคของไวรัสเข้าสู่เซลล์ (uncoating) • การสังเคราะห์ส่วนประกอบต่างๆของไวรัส (Synthesis) • การประกอบเป็นอนุภาคไวรัส (Maturation) และการปล่อยไวรัสออกนอกเซลล์ (Release)

3. การเพิ่มจำนวนของไวรัสก่อโรคในคน สัตว์ • การเกาะติด (Attachment) Attachment site (บน capsid, glycoprotein spike บน envelope) Specific receptor (บนผิวเซลล์)

4. Receptor • Protein, carbohydrate, glycoprotein, glycolipid • โมเลกุลที่มีหน้าที่จำเพาะ HIV : CD4 Rabies virus : Acetyl choline receptor • โมเลกุลที่มีอยู่ทั่วไป Influenza virus : Sialic acid Herpes simplex virus : Heparan sulphate

5. หน้าที่ปกติของโมเลกุล receptor - adhesion molecule เกี่ยวกับการ interaction ระหว่างเซลล์ : fibronectin, vitronectin - เกี่ยวข้องในระบบภูมิคุ้มกัน : immunoglubulin superfamily members : complement regulatory proteins - cell surface molecule

6. Receptor เป็นตัวกำหนด host cell tropism, pathogenesis • ไวรัสใช้ receptor 1 ชนิด หรือมากกว่า • Intracellular, extracellular factor อาจมีผลต่อการติดเชื้อภายในเซลล์

7. การตรวจหา receptor molecule • ใช้เอนไซม์ในการทำลาย receptor activity Trypsin ทำลาย receptor ของ poliovirus (PVR), rhinovirus (ICAM-1) Neuraminidase ทำลาย receptor ของ rhinovirus 87 (sialic acid) • การศึกษา competitive binding ใช้ radiolabelled virus

8. 3. ใช้ anti-receptor antibodies monoclonal antibody ต่อแอนติเจนบน cell surface ป้องกันการติดเชื้อไวรัส 4.Recombinant DNA tecnology ถ่ายโอนยีนของโมเลกุล receptor เข้าสู่เซลล์ที่ไม่มี receptor ทำให้เซลล์นั้นเกิดการติดเชื้อได้ (susceptible cell)

9. Influenza virus

10. Influenza virus • มี envelope • spike เป็น transmembrane protein • Spike มี 2 ชนิดคือ Haemagglutinin (HA), Neuraminidase (NA) • HA จับกับ sialic acid (N-acetyl neuraminic acid) • NA เป็น esterase สามารถตัดโมเลกุล sialic acid

11. Haemagglutinin spike • Transmembrane glycoprotein • Trimeric molecule; fibrous stem region, globular domain (highly conserved amino acids, receptor binding domain) • จับกับ receptor; sialic acid

12. การศึกษา Influenza virus receptor • Competitive binding ใช้โมเลกุลของคาร์โบไฮเดรตที่มี terminal sialic acid • Three-Dimensional Structure ของ HA HA เกิด complex กับ sialyllactose (trisaccharide ประกอบด้วย sialic acid, galactose, glucose)

13. Human Rhinovirus (HRV) • HRV14 มีบริเวณที่ทีมีลักษณะเหมือน canyon บนผิวของแคปซิด โดยรอบ fivefold axis • Rossmann et al., 1985 ตั้งสมมุติฐาน canyon hypothesis บริเวณ canyon เป็น attachment site • ใช้ Receptor : Intracellular adhesion molecule type 1 (ICAM-1)

14. HRV14 Canyon

17. HIV

18. HIV receptor • Attachment site: gp 120 • Receptor : CD4 • Coreceptor: chemokine receptor CCR5 - macrophage tropic strain CXCR4 - T-cell tropic strain ของ HIV-1

20. 2. การเข้าสู่เซลล์ (Penetration) • เคลื่อนผ่าน cell membraneโดยตรง • การหลอมรวมของ envelopeกับ cell membrane • กระบวนการ Receptor mediated endocytosis การปล่อยกรดนิวคลีอิคของไวรัสเข้าสู่เซลล์ (uncoating)

22. Orthomyxoviruses

23. การเข้าสู่เซลล์แบบพิเศษการเข้าสู่เซลล์แบบพิเศษ • Non-specific interaction Phagocytosis • Antibody-dependent enhancement pathway Fc receptor บน monocyte

24. Uncoating (Alter particle)

25. 3. การสังเคราะห์ส่วนประกอบต่างๆของไวรัส (Synthesis) • ยับยั้งการสร้าง DNA, RNA, protein ของ host cell • ใช้ organelle, enzyme ของ host cell - สร้างส่วนประกอบต่างๆของไวรัส - สร้างเอนไซม์ที่ไวรัสใช้ในการเพิ่มปริมาณ กรดนิวคลีอิค

26. การประกอบเป็นอนุภาคไวรัส (Maturation) และการปล่อย ไวรัสออกนอกเซลล์ (Release) • Cell lysis • Budding

27. 1) Non-enveloped virus Maturation – assembly ของ capsomer procapsid • Nucleocapsid formation (capsid+nucleic acid) Release ขึ้นกับชนิดของไวรัส DNA virus: maturation ในนิวเคลียส - Cell lysis, No cell lysis RNA virus: maturation ในไซโตพลาสซึม - Cell lysis ปล่อยไวรัสอย่างรวดเร็ว

28. Maturation of Poliovirus

29. 2) enveloped virus Maturation – assembly ของ capsomer - nucleocapsid formation - assembly ของ envelope ไวรัสจะแทรกโปรตีนแทนโปรตีนของ host cell -บริเวณ plasma m., endoplasmic reticulum m., golgi apparatus m. (RNA virus) -บริเวณ nuclear m. (DNA virus) คาร์โบไฮเดรต และไขมัน จะผลิตโดย host cell

31. 3) Complex virus • Maturation ในไซโตพลาสซึม • Release โดย cell lysis

32. Poliovirus multiplication cycle

33. Influenza virus multiplication cycle

34. Retrovirus multiplication cycle

35. Bacteriophage • Virulent phage : T-phage Lytic infection • Temperate phage: • -phage • Lysogenic infection

36. รูปร่างของ T-phage • โครงสร้างส่วนหัว (Head) • ประกอบด้วย แคปซิด และกรดนิวคลีอิค • โครงสร้างส่วนหาง (Tail) • เป็นท่อกลวงยาว (hollow tube) • หุ้มด้วยเปลือก (Sheath) ที่สามารถยืดหดได้ • นอกจากนี้มี Base plate, pin, tail fiber

37. T-phage

40. ขั้นตอนในการเพิ่มจำนวนขั้นตอนในการเพิ่มจำนวน

42. Assembly of phage particle

44. One-Step Multiplication Curve • กราฟที่อธิบายการเพิ่มจำนวนของไวรัสตั้งแต่เข้าสู่เซลล์จนออกจากเซลล์ โดยการหาปริมาณไวรัสที่ระยะเวลาต่างๆหลังจากไวรัสเข้าสู่เซลล์ • Eclipse period ไม่สามารถตรวจพบอนุภาคไวรัสที่สมบูรณ์ อยู่ในระยะ attachment, penetration, uncoating • Accumulation period มีการสังเคราะห์ส่วนประกอบของไวรัส และรวมเป็นอนุภาคไวรัสที่สมบูรณ์ • Latent period เป็นระยะเวลาที่ตั้งแต่ไวรัสเข้าสู่เซลล์จนตรวจพบอนุภาคไวรัสที่สมบูรณ์

45. One-Step Multiplication Curve