Pathogenicity of West Nile virus: Molecular markers


Cite item

Full Text

Abstract

The review describes the phenotypic properties, structure, and expression pattern of West Nile virus genome (Flaviviridae, Flavivirus, Japanese encephalitis antigenic complex), as well as the clinical picture and pathogenesis of its etiologically related disease West Nile fever. It also analyzes the available data on the impact of genetic mutations in the genome on the biological properties of the virus.

References

  1. Бутенко А. М., Ковтунов А. И., Джаркенов А. Ф. и др. Эпидемиологическая характеристика лихорадки Западного Нила в Астраханской области // Вопр. вирусол. - 2001. - № 4. - С. 34-35.
  2. Васильев А. В., Щелканов М. Ю., Джаркенов А. Ф. и др. Заражаемость сельскохозяйственных животных вирусом Западного Нила в Астраханской области по данным серологического обследования (2001-2004 гг.) // Вопр. вирусол. - 2005. - Т. 50, № 6. - С. 36-41.
  3. Деконенко Е. П., Ларичев В. Ф., Бутенко А. М. и др. Тяжелая форма энцефаломиелита, вызванная вирусом Западного Нила // Неврол. журн. - 2002. - Т. 7, № 6. - С. 19-22.
  4. Дерябин П. Г., Щелканов М. Ю., Громашевский В. Л., Львов Д. К. Патогенность различных штаммов вируса Западного Нила для беспородных белых мышей // Болезни диких животных: Труды Международной науч.-практ. конф. (Покров, Владимирская область, Россия, 28-30 сентября 2004 г.). - Покров, 2004. - С. 75-80.
  5. Клиническая картина и алгоритм диагностики Крымской-Конго геморрагической лихорадки и лихорадки Западного Нила: Метод. пособие / Львов Д. К., Колобухина Л. В., Щелканов М. Ю. и др. - М., 2006.
  6. Колобухина Л. В., Львов Д. Н. Лихорадка Западного Нила // Медицинская вирусология / Под ред. Д. К. Львова. - М., 2008. - С. 514-522.
  7. Львов Д. К., Ильичев В. Д. Миграции птиц и перенос возбудителей инфекции. - М., 1979.
  8. Львов Д. К., Клименко С. М., Гайдамович С. Я. Арбовирусы и арбовирусные инфекции. - М., 1989.
  9. Львов Д. К., Бутенко А. М., Гайдамович С. Я. и др. Эпидемические вспышки менингита и менингоэнцефалита в Краснодарском крае и Волгоградской области, вызванные вирусом Западного Нила // Вопр. вирусол. - 2000. - № 1. - С. 37-38.
  10. Львов Д. К., Джаркенов А. Ф., Львов Д. Н. и др. Изоляция вируса лихорадки Западного Нила от большого баклана Phalacrocorax carbo и вороны Corvus corone и собранных с нее клещей Hyalomma marginatum в природных и синантропных биоценозах в дельте Волги (Астраханская область, 2001 г.) // Вопр. вирусол. - 2002. - № 5. - С. 7-12.
  11. Львов Д. К., Писарев В. Б., Петров В. А., Григорьева Н. В. Лихорадка Западного Нила по материалам вспышек в Волгоградской области в 1999-2002 гг. - Волгоград, 2005.
  12. Львов Д. К. Экология вирусов // Медицинская вирусология / Под ред. Д. К. Львова. - М., 2008. - С. 101-118.
  13. Львов Д. К., Дерябин П. Г. Флавивирусы (Flaviviridae) // Медицинская вирусология / Под ред. Д. К. Львова. - М., 2008. - С. 228-235.
  14. Львов Д. К., Щелканов М. Ю., Колобухина Л. В. и др. Серологический мониторинг арбовирусных инфекций в дельте р. Кубань (данные 2006-2007 гг.) // Вопр. вирусол. - 2008. - Т. 53, № 4. - С. 30-35.
  15. Львов Д. Н., Щелканов М. Ю., Джаркенов А. Ф. и др. Популяционные взаимодействия вируса Западного Нила (Flaviviridae, Flavivirus) с членистоногими переносчиками и позвоночными животными в среднем и нижнем поясах дельты Волги (2001-2006 гг.) // Вопр. вирусол. - 2009. - № 2. - С. 36-43.
  16. Прилипов А. Г., Самохвалов Е. И., Львов Д. К. и др. Генетический анализ вирусов Западного Нила, выделенных на юге Русской равнины // Вопр. вирусол. - 2001. - № 1. - С. 8-12.
  17. Терновой В. А., Щелканов М. Ю., Шестопалов А. М. и др. Выявление вируса Западного Нила в птицах на территории Барабинской и Кулундинской низменностей (Западно-Сибирский пролетный путь) в летне-осенний период 2002 г. // Вопр. вирусол. - 2004. - Т. 49, № 3. - С. 52-56.
  18. Abutarbush S. M., O'Connor B. P., Clark C. et al. Clinical West Nile virus infection in 2 horses in western Canada // Can. Vet. J. - 2004. - Vol. 45, N 4. - P. 315-317.
  19. Allison A. B., Mead D. G., Gibbs S. E. et al. West Nile virus viremia in wild rock pigeons // Emerg. Infect. Dis. - 2004. - Vol. 10, N 12. - P. 2252-2255.
  20. Bakonyi T., Hubalek Z., Rudolf I., Nowotny N. Novel flavivirus or new lineage of West Nile virus, central Europe // Emerg. Infect. Dis. - 2005. - Vol. 11, N 2. - P. 225-231.
  21. Beasley D. W. C., Davis C. T., Estrada-Franco J. et al. Genome sequence and attenuating mutations in West Nile virus isolate from Mexico // Emerg. Infect. Dis. - 2002. - Vol. 10, N 12. - P. 2221-2224.
  22. Bhuvanakantham R., Ng M. L. Analysis of self-association of West Nile virus capsid protein and the crucial role played by Trp 69 in homodimerization // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2005. - Vol. 329. - P. 246-255.
  23. Bondre V. P., Jadi R. S., Mishra A. C. et al. West Nile virus isolates from India: evidence for a distinct genetic lineage // J. Gen. Virol. - 2007. - Vol. 88, N 3. - P. 875-884.
  24. Botha E. M., Mardotter W., Wolfaardt M. et al. Genetic determinants of virulence in pathogenic lineage 2 West Nile virus strains // Emerg. Infect. Dis. - 2008. - Vol. 14, N 2. - P. 222-230.
  25. Brault A. C., Huang C. Y., Langevin S. A. et al. A single positively selected West Nile viral mutation confers increased virogenesis in American crows // Nat. Genet. - 2007. - Vol. 39, N 9. - P. 1162-1166.
  26. Brinkworth R. I., Fairlie D. P., Leung D., Young P. R. Homology model of the dengue 2 virus NS3 protease: putative interactions with both substrate and NS2B cofactor // J. Gen. Virol. - 1999. - Vol. 80. - P. 1167-1177.
  27. Brinton M. A. The molecular biology of West Nile virus: a new invader of the western hemisphere // Ann. Rev. Microbiol. - 2002. - Vol. 56. - P. 371-402.
  28. Bunning M. L., Bowen R. A., Cropp C. B. et al. Experimental infection of horses with West Nile virus // Emerg. Infect. Dis. - 2002. - Vol. 8, N 4. - P. 380-386.
  29. Busch M. P., Wright D. J., Custer B. et al. West Nile virus infections projected from blood donor screening data, United States, 2003 // Emerg. Infect. Dis. - 2006. - Vol. 12, N 3. - P. 395-402.
  30. Chambers T. J., Hahn C. S., Galler R. et al. Flavivirus genome organization, expression, and replication // Ann. Rev. Microbiol. - 1990. - Vol. 44. - P. 649-688.
  31. Chappell K. J., Stoermer M. J., Fairlie D. P. et al. Insights to substrate binding and processing by West Nile virus NS3 protease through combined modeling, protease mutagenesis, and kinetic studies // J. Biol. Chem. - 2006. - Vol. 281. - P. 38448-38458.
  32. Chiu W. W., Kinney R. M., Dreher T. W. Control of translation by the 5'- and 3'-terminal regions of the dengue virus genome // J. Virol. - 2005. - Vol. 79. - P. 8303-8315.
  33. Chu J. J., Ng M. L. Infectious entry of West virus occurs through a clathrin-mediated endocytic pathway // J. Virol. - 2004. - Vol. 78. - P. 10543-10555.
  34. Coia G., Parker M. D., Speight G. et al. Nucleotide and complete amino acid sequences of Kunjin virus: definitive gene order and characteristics of the virus-specified proteins // J. Gen. Virol. - 1988. - Vol. 69, N 1. - P. 1-21.
  35. Crabtree M. B., Kinney R. M., Miller B. R. Deglycosylation of the NS1 protein of dengue 2 virus, strain 16681: construction and characterization of mutant viruses // Arch. Virol. - 2005. - Vol. 150. - P. 771-786.
  36. Davis C. W., Nguyen H. Y., Hanna S. L. et al. West Nile virus discriminates between DC-SIGN and DC-SIGNR for cellular attachment and infection // J. Virol. - 2006. - Vol. 80. - P. 1290-1301.
  37. Dokland T., Walsh M., Mackenzie J. M. et al. West Nile virus core protein; tetramer structure and ribbon formation // Structure. - 2004. - Vol. 12. - P. 1157-1163.
  38. Egloff M. P., Benarroch D., Selisko B. et al. An RNA cap (nucleoside-2'-O-)-methyltransferase in the flavivirus RNA polymerase NS5: crystal structure and functional characterization // EMBO J. - 2002. - Vol. 21. - P. 2757-2768.
  39. Ellis A. E., Mead D. G., Allison A. B. et al. Pathology and epidemiology of natural West Nile viral infection of raptors in Georgia // J. Wildl. Dis. - 2007. - Vol. 43, N 2. - P. 214- 223.
  40. Elshuber S., Allison S. L., Heinz F. X. et al. Cleavage of protein prM is necessary for infection of BHK-21 cells by tick-borne encephalitis virus // J. Gen. Virol. - 2003. - Vol. 84. - P. 183-191.
  41. Ferlenghi I., Clarke M., Ruttan T. et al. Molecular organization of a recombinant subviral particle from tick-borne encephalitis virus // Mol. Cell. - 2001. - Vol. 7. - P. 593-602.
  42. Gerhold R. W., Tate C. M., Gibbs S. E. et al. Necropsy findings and arbovirus surveilance in mourning doves from the southeastern United States // J. Wildl. Dis. - 2007. - Vol. 43, N 1. - P. 129-135.
  43. Gibbs S. E., Ellis A. E., Mead D. G. et al. West Nile virus detection in the organs of naturally infected blue jays (Cyanocitta cristata) // J. Wildl. Dis. - 2005. - Vol. 41, N 2. - P. 354- 362.
  44. Gibbs S. E., Allison A. B., Yabsley M. J. et al. West Nile virus antibodies in avian species of Georgia, USA: 2000-2004 // Vector Borne Zoonotic Dis. - 2006. - Vol. 6, N 1. - P. 57- 72.
  45. Glass W. G., McDermott D. H., Lim J. K. et al. CCR5 deficiency increases risk of symptomatic West Nile virus infection // J. Exp. Med. - 2006. - Vol. 203. - P. 35-40.
  46. Ilkal M. A., Prasanna Y., Jacob P. G. et al. Experimental studies on the susceptibility of domestic pigs to West Nile virus followed by Japanese encephalitis virus infection and vice versa // Acta Virol. - 1994. - Vol. 38, N 3. - P. 157-161.
  47. Jacobson E. R., Ginn P. E., Troutman J. M. et al. West Nile virus infection in farmed American alligators (Alligator mississippiensis) in Florida // J. Wildl. Dis. - 2005. - Vol. 41, N 1. - P. 96-106.
  48. Jones C. T., Ma L., Burgner J. W. et al. Flavivirus capsid is a dimeric alpha-helical protein // J. Virol. - 2003. - Vol. 77. - P. 7143-7149.
  49. Kanai R., Kar K., Anthony K. et al. Crystal structure of West Nile virus envelope glycoprotein reveals viral surface epitopes // J. Virol. - 2006. - Vol. 80. - P. 11000-11008.
  50. Khromykh A. A., Westaway E. G. RNA binding properties of core protein of the flavivirus Kunjin // Arch. Virol. - 1996. - Vol. 141. - P. 685-699.
  51. Khromykh A. A., Sedlak P. L., Guyatt K. J. et al. Efficient trans-complementation of the flavivirus kunjin NS5 protein but not of the NS1 protein requires its coexpression with other components of the viral replicase // J. Virol. - 1999. - Vol. 73. - P. 10272-10280.
  52. Klein R. S., Lin E., Zhang B. et al. Neuronal CXCL10 directs CD8+ T-cell recruitment and control of West Nile virus encephalitis // J. Virol. - 2005. - Vol. 79. - P. 11457-11466.
  53. Lapras M., Florio R., Joubert L. et al. Electroclinical study of meningo-encephalo-myelitis in horses due to equino-human (West Nile) arbovirus isolated in Camargue // J. Med. Lyon. - 1968. - Vol. 49, N 150. - P. 1423-1441.
  54. Lee J. W., Chu J. J., Ng M. L. Quantifying the specific binding between West Nile virus envelope domain III protein and the cellular receptor alphaVbeta3 integrin // J. Biol. Chem. - 2006. - Vol. 281, N 3. - P. 1352-1360.
  55. Leung D., Schroder K., White H. et al. Activity of recombinant dengue 2 virus NS3 protease in the presence of a truncated NS2B co-factor, small peptide substrates, and inhibitors // J. Biol. Chem. - 2001. - Vol. 276. - P. 45762-45771.
  56. Leung J. Y., Pijlman G. P., Kondratieva N. et al. Role of nonstructural protein NS2A in flavivirus assembly // J. Virol. - 2008. - Vol. 82, N 10. - P. 4731-4741.
  57. Lim J. K., Louie C. Y., Glaser C. et al. Genetic deficiency of chemokine receptor CCR5 is a strong risk factor for symptomatic West Nile virus infection: a meta-analysis of 4 cohorts in the US epidemic // J. Infect. Dis. - 2008. - Vol. 197, N 2. - P. 262-265.
  58. Lim J. K., Lisco A., McDermott D. H. Genetic variation in OAS1 is a risk factor for initial infection with West Nile virus in man // PLoS Pathog. - 2009. - Vol. 5, N 2. - P. 1-12.
  59. Lindenbach B. D., Rice C. M. Genetic interaction of flavivirus nonstructural proteins NS1 and NS4A as a determinant of replicase function // J. Virol. - 1999. - Vol. 73, N 6. - P. 4611- 4621.
  60. Liu W. J., Wang X. J., Clark D. C. et al. A single amino acid substitution in the West Nile virus nonstructural protein NS2A disables its ability to inhibit alpha/beta interferon induction and attenuates virus virulence in mice // J. Virol. - 2006. - Vol. 80. - P. 2396-2404.
  61. Lobigs M., Lee E. Inefficient signalase cleavage promotes efficient nucleocapsid incorporation into budding flavivirus membranes // J. Virol. - 2004. - Vol. 78. - P. 178-186.
  62. Lvov D. K., Butenko A. M., Gromashevsky V. L. et al. West Nile and other zoonotic viruses as examples of emerging-reemerging situations in Russia // Arch. Virol. - 2004. - Suppl. 18. - P. 85-96.
  63. Modis Y., Ogata S., Clements D. et al. Variable surface epitopes in the crystal structure of dengue virus type 3 envelope glycoprotein // J. Virol. - 2005. - Vol. 79. - P. 1223-1231.
  64. Mostashari F., Bunning M. L., Kitsutani P. T. et al. Epidemic West Nile encephalitis, New York, 1999: results of a household-based seroepidemiological survey // Lancet. - 2001. - Vol. 358. - P. 261-264.
  65. Mukhopadhyay S., Kim B. S., Chipman P. R. et al. Structure of West Nile virus // Science. - 2003. - Vol. 302. - P. 248.
  66. Nevarez J. G., Mitchell M. A., Morgan T. et al. Association of West Nile virus with lymphohistiocytic proliferative cutaneous lesions in American alligators (Alligator mississippiensis) detected by RT-PCR // J. Zoo Wildl. Med. - 2008. - Vol. 39, N 4. - P. 562-566.
  67. Oudar J., Joubert L., Lapras M., Guillon J. C. Reproduction expйrimentale de la mйningoencйphalomyйlite du cheval par l'arbovirus West Nile. II. - Etude anatomo-clinique // Bull. Acad. Vet. Fr. - 1971. - Vol. 44, N 3. - P. 147-158.
  68. Puig-Basagoiti F., Tilgner M., Bennett C. J. et al. A mouse cell-adapted NS4B mutation attenuates West Nile virus RNA synthesis // Virology. - 2007. - Vol. 361. - P. 229-241.
  69. Rey F. A., Heinz F. X., Mandl C. et al. The envelope glycoprotein from tick-borne encephalitis virus at 2 A resolution // Nature. - 1995. - Vol. 375. - P. 291-298.
  70. Rodhain F., Petter J. J., Albignac R. et al. Arboviruses and lemurs in Madagascar: experimental infection of Lemur fulvus with yellow fever and West Nile viruses // Am. J. Trop. Med. Hyg. - 1985. - Vol. 34, N 4. - P. 816-822.
  71. Scholle F., Mason P. W. West Nile virus replication interferes with both poly(I:C)-induced interferon gene transcription and response to interferon treatment // Virology. - 2005. - Vol. 342. - P. 77-87.
  72. Shirafuji H., Kanehira K., Kubo M. et al. Experimental West Nile virus infection in jungle crows (Corvus macrorhynchos) // Am. J. Trop. Med. Hyg. - 2008. - Vol. 78, N 5. - P. 838-342.
  73. Smithburn K. C., Hughes T. P., Burke A. W., Paul J. H. A neurotropic virus isolated from the blood of a native of Uganda // Am. J. Trop. Med. - 1940. - Vol. 20, N 4. - P. 471-492.
  74. Tsai T. F., Popovici F., Cernescu C. et al. West Nile encephalitis epidemic in southeastern Romania // Lancet. - 1998. - Vol. 352. - P. 767-771.
  75. Wilson J. R., de Sessions P. F., Leon M. A., Scholle F. West Nile virus nonstructural protein 1 inhibits TLR3 signal transduction // J. Virol. - 2008. - Vol. 82, N 17. - P. 8262-8271.
  76. Yaeger M., Yoon K. J., Schwartz K., Berkland L. West Nile virus meningoencephalitis in a Suri alpaca and Suffolk ewe // J. Vet. Diagn. Invest. - 2004. - Vol. 16, N 1. - P. 64-66.
  77. Yamshchikov V. F., Wengler G., Perelygin A. A. et al. An infectious clone of the West Nile flavivirus // Virology. - 2001. - Vol. 281. - P. 294-304.
  78. Yang J. S., Ramanathan M. P., Muthumani K. et al. Induction of inflammation by West Nile virus capsid through the caspase-9 apoptotic pathway // Emerg. Infect. Dis. - 2002. - Vol. 8. - P. 1379-1384.
  79. Zhou Y., Ray D., Zhao Y. et al. Structure and function of flavivirus NS5 methyltransferase // J. Virol. - 2007. - Vol. 81. - P. 3891-3903.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2010 Anishchenko M., Shchelkanov M.Y., Alekseyev V.V., Lipnitsky A.V., Antonov V.A., Dzharkenov A.F., Bushkiyeva B.T., Lvov D.N., Deryabin P.G., Kolobukhina L.V., Lvov D.K.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС77-77676 от 29.01.2020.


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies