Родина Coronaviridae

Родина Coronaviridae разом з родинами Arteriviridae та Roniviridae належить до порядку Nidoverales. Термін "коронавіруси" відтворює морфологію віріона, оскільки при електронній мікро­скопії за методом негативного контрастування зображення він нагадує сонячну корону.

Родина Coronaviridae була сформована у 1968 р. До її складу входять дві підродини: Coronavirinae та Torovirinae. До складу підродини Coronavirinae входять три роди.

1. Рід Alphacoronavirus - альфакоронавірус першого типу, коронавіруси собак першого й другого типів, котів першого й другого (вірус інфекційного перитоніту котів) типів, інфекцій­ного гастроентериту свиней, вірус інфекційного трахеобронхіту свиней ISU-1, людські коронавіруси 229 Е та NL 63, коронавіру­си кажанів Scotophilus 512 тощо.

2. Рід Betacoronavirus - коронавіруси людини (ОС 43 та HKUV). корів (Мебус), коней (NC99), мишей (вірус гепатиту мишей), гемаглютинуючий вірус енцефаломієліту свиней, SARS-подібні віруси, коронавірус пацюків, коронавіруси кажанів Pipistrellus HKU5, Rousettus HKU9 тощо.

3. Рід Gammacoronavirus - коронавіруси птахів (вірус інфек­ційного бронхіту курей, коронавірус індиків) і кита-білухи.

Підродина Torovirinae містить роди Torovirus та Bifinivirus.

1. Рід Torovirus: коронавірус коней, вірус Берне, вірус Бреда (ВРХ), торовіруси людини та свиней.

2. Рід Bifinivirus - вірус білого ляща.

Віріони сферичні, оточені ліпідовмісною оболонкою. Для віріонів характерний помірний поліморфізм. У представників підродини Coronavirinae віріони сферичні, нуклеотид спіраль­ного типу симетрії; у представників роду Bafinivirus віріони бацилоподібні, розміром 170-200 х 75-88 нм; для представників підродини Torovirinae характерна наявність сферичних і схожих за формою на боби віріонів діаметром 35-42 і завдовжки 100-140 нм, тип симетрії нуклеокапсиду - спіральна (або тубулярна).

Віріони діаметром 120-160 нм містять ікосаедричну серцевинну оболонку (діаметр серцевини 64 нм), що оточує спіральний нуклео- капсид (рис. 1.6). На поверхні віріона розташована велика кількість пепломерів грушеподібної та стеблеподібної форми. Пепломери, утворені тримерами білка S, завдовжки 12-24 нм. У деяких корона- вірусів (корів) і вірусу гепатиту мишей другий шар пепломерів фор­мує гемаглютинінестераза (НЕ). Під час очистки вірусів, при трива­лому зберіганні при 4 °C а також у разі повторного розморожування й заморожування вони легко відламуються, і поверхня віріонів стає гладенькою. При очищенні серцевини за допомогою детергентів звільняється спіральний нуклеокапсид, що містить N-білок.

Рис. 1.6. Електронномікроскопічне зображення віріонів коронавірусу 229Е [57]

Віріони містять одну молекулу лінійної олРНК позитивної полярності. Розмір РНК - 27,6-31 тис. о. У коронавірусів РНК найбільша серед усіх РНК-вмісних вірусів. На 5'-кінці є метил- ьована кеп-структура, а на З'-кінці - полі (A). За кеп-структурою міститься лідируюча послідовність із 65-98 нуклеотидів і нетранслююча ділянка з 200-400 нуклеотидів. На З'-кінці no.7∕(4 (-послідовності передує некодуюча ділянка з 200-500 нуклеотидів. Порядок розташування генів у геномі: 5'-polymerase-(HE)-S-E-M-N-3'. Функціонує як мРНК, тобто депротеїнізована РНК є інфекційною. Геном містить 7-10 генів, 4-5 з яких кодують структурні білки.

У структурі віріона є значна кількість глікопротеїнів: S (приєднання до рецепторів, злиття оболонок, гемаглютинація, індукція нейтралізуючих антитіл); M (брунькування й формування оболонки віріона); Е (асоційований з оболонкою білок); НЕ (гемаглютинінестераза, присутня не в усіх вірусах); N (асоційо­ваний з геномом основний фосфопротеїн, задіяний у реплікації геному). Неструктурні гени: pol кодується двома відкритими рамками зчитування - Ia та Ib, які перекриваються в кількох нуклеотидах.

Віріони містять ліпідовмісну оболонку, що походить з оболонки клітини-хазяїна. S-білок віріонів ацильований (вірус гепатиту мишей, коронавірус корів). У вірусі гепатиту мишей білок Е теж ацильований.

Білки НЕ та S містять N-лінковані глікани, до того ж S-білок частково глікозильований. М-білок коронавірусів містить малу кількість N- чи O-лінкованих гліканів, залежно від штаму.

Маса віріонів становить 400 х 10³ кДа. Плавуча густина в граді­єнті сахарози 1,15-1,2 г/см3, а у CsCl - 1,23-1,24 г/см3. Константа седиментації 300-500 S. Віріони чутливі до підвищеної температу­ри, органічних розчинників, неіонних детергентів, формальдегіду, окисників (кілька хвилин) і ультра-фіолетового опромінення (10-15 хв). Пряме сонячне опромінення спричиняє повільну інактивацію вірусів за 3 год при 37-38 °С. При інкубації 2 год при 37 °С спостерігається десятикратне чи більше зниження інфекцій- ності. Іони магнію (1 М) приводять до зменшення негативного впливу підвищеної темпераури. Деякі представники двох родів стійкі при рН 3. Оптимальний рівень рН становить 7-7,5. Віріони зберігають інфекційність у ліофілізованому стані при 4 °С упродовж років, у замороженому - при температурі -70 °С. Коронавіруси зберігають інфекційну активність у повітрі у вигляді аерозоля протягом 8-10 год, у питній воді - до 9 діб, при температурі 0-18 °С поза приміщенням - до 4-10 діб, нижче за 0 °С - до 33-44 діб.

Представники цієї родини викликають різноманітні захворю­вання в різних біологічних видів. Це віруси інфекційного бронхіту курей, гепатиту мишей і низка штамів, виділених від людей, хворих на гострі респіраторні захворювання (штам 229 Е). У 2003 р. людство стикнулося з новим представником цієї родини, що викликав атипову пневмонію - вірусом SARS (скорочення від Severe Acute Respiratory Syndrom).