Detection of porcine circovirus genotypes 2a and 2b in aborted foetuses from infected swine herds in the State of São Paulo, Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Papilomavírus humano (HPV) em lesões benignas e malignas de mucosa oral pelos métodos de imuno-histoquímica e hibridização in situ

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Phylogenetic and structural studies of a novel equine papillomavirus identified from aural plaques

Papillomaviruses (PVs) infect a wide range of animal species and show great genetic diversity. To date, excluding equine sarcoids, only three species of PVs were identified associated with lesions in horses: Equus caballus papillomavirus 1 (EcPV1-cutaneous), EcPV2 (genital) and EcPV3 (aural plaques). In this study, we identified a novel equine PV from aural plaques, which we designated EcPV4. Cutaneous samples from horses with lesions that were microscopically diagnosed as aural plaques were subjected to DNA extraction, amplification and sequencing. Rolling circle amplification and inverse PCR with specific primers confirmed the presence of an approximately 8. kb circular genome. The full-length EcPV4 L1 major capsid protein sequence has 1488 nucleotides (495 amino acids). EcPV4 had a sequence identity of only 53.3%, 60.2% and 51.7% when compared with the published sequences for EcPV1, EcPV2 and EcPV3, respectively. A Bayesian phylogenetic analysis indicated that EcPV4 clusters with EcPV2, but not with EcPV1 and EcPV3. Using the current PV classification system that is based on the nucleotide sequence of L1, we could not define the genus of the newly identified virus. Therefore, a structural analysis of the L1 protein was carried out to aid in this classification because EcPV4 cause lesion similar to the lesion caused by EcPV3. A comparison of the superficial loops demonstrated a distinct amino acid conservation pattern between EcPV4/EcPV2 and EcPV4/EcPV3. These results demonstrate the presence of a new equine PV species and that structural studies could be useful in the classification of PVs. © 2012 Elsevier B.V.

Co-infecção por vírus dengue, sorotipos 1 e 4, em paciente de cidade de porte médio no Brasil

The natural co-infection with dengue virus can occur in highly endemic areas where different serotypes have been observed for many years. We report one case of DENV-1/DENV-4 co-infection in human serum detected by molecular tests. Phylogenetic analysis of the sequences obtained indicated the presence of genotype V and II for DENV-1 and DENV-4, respectively.

Proteína capsidial do Rupestris stem pitting-associated vírus: seqüenciamento do gene, expressão em Escherichia coli, purificação e produção de anti-soro policlonal

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Caracterização de allexivirus em alho nas regiões sul, sudeste e centro-oeste brasileiro e análise da sanidade vegetal do alho obtido por cultura de meristema e termoterapia na FCA/UNESP

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Variabilidade de potyvirus infectando Capsicum spp. no estado de São Paulo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Clonagem e expressão de fragmentos de anticorpos (scFV) contra o vírus da leucemia felina (FeLV) por phage display

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Expressão, purificação e caracterização estrutural de proteínas codificadas por dois fitovírus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Detection of porcine circovirus genotypes 2a and 2b in aborted foetuses from infected swine herds in the State of Sao Paulo, Brazil

Background: Porcine circovirus type 2 (PCV2) has been associated with several disease complexes, including reproductive failure. The aim of this study was to identify the subtypes of PCV2 that are associated with reproductive failure in pigs from the State of Sao Paulo, Brazil and to investigate co-infections with other infectious organisms. Findings: Samples of 168 aborted foetuses or mummified foetuses from five farrow-to-finish swine farms known to be infected with PCV2 and located in the State of Sao Paulo were tested for PCV2 by polymerase chain reaction (PCR). Positive samples were additionally tested for porcine parvovirus (PPV), Leptospira spp. and Brucella spp. by PCR. PCV2 was detected in 18 of the samples (10.7%). PPV, Brucella spp. and Leptospira spp were found in 2, 10 and 0 cases, respectively. Eleven PCV2 strains were sequenced and determined to be either genotype 2a (n = 1) or 2b (n = 10). Conclusions: The findings indicate that the frequency of PCV2 infections in aborted porcine foetuses from the State of Sao Paulo is rather low (10.7%) and that co-infection with other pathogens is common and may be involved in PCV2 associated reproductive failure. No repeatable, characteristic amino acid motifs for regions of the PCV2 capsid protein seemed to be associated with abortion in sows.

Genetic transformation of Citrus sinensis with Citrus tristeza virus (CTV) derived sequences and reaction of transgenic lines to CTV infection

Transgenic Citrus sinensis (L.) Osb. plants, cvs. Valencia and Hamlin, expressing Citrus tristeza virus (CTV) derived sequences were obtained by genetic transformation. The gene constructs were pCTV-CP containing the 25 kDa major capsid protein gene (CTV-CP), pCTV-dsCP containing the same CTV-CP gene in an intron-spliced hairpin construct, and pCTV-CS containing a 559 nt conserved region of the CTV genome. The transgenic lines were identified by PCR and the transgene integration was confirmed by Southern blot. Transgene mRNA could be detected in most transgenic lines containing pCTV-CP or pCTV-CS transgene. The mRNA of pCTV-dsCP transgene was almost undetectable, with very light bands in most analyzed plants. The transgene transcription appears to be closely linked to the type of gene construct. The virus challenge assays reveals that all transgenic lines were infected. However, it was possible to identify propagated clones of transgenic plants of both cultivars studied with a low virus titer, with values similar to the non-inoculated plants (negative control). These results suggested that the transgenic plants present some level of resistance to virus replication. The higher number of clones with low virus titer and where mRNA could not be detected or was presented in a very light band was found for pCTV-dsCP-derived transgenic lines.

Detection of porcine circovirus genotypes 2a and 2b in aborted foetuses from infected swine herds in the State of São Paulo, Brazil

Background Porcine circovirus type 2 (PCV2) has been associated with several disease complexes, including reproductive failure. The aim of this study was to identify the subtypes of PCV2 that are associated with reproductive failure in pigs from the State of São Paulo, Brazil and to investigate co-infections with other infectious organisms. Findings Samples of 168 aborted foetuses or mummified foetuses from five farrow-to-finish swine farms known to be infected with PCV2 and located in the State of São Paulo were tested for PCV2 by polymerase chain reaction (PCR). Positive samples were additionally tested for porcine parvovirus (PPV), Leptospira spp. and Brucella spp. by PCR. PCV2 was detected in 18 of the samples (10.7%). PPV, Brucella spp. and Leptospira spp were found in 2, 10 and 0 cases, respectively. Eleven PCV2 strains were sequenced and determined to be either genotype 2a (n = 1) or 2b (n = 10). Conclusions The findings indicate that the frequency of PCV2 infections in aborted porcine foetuses from the State of São Paulo is rather low (10.7%) and that co-infection with other pathogens is common and may be involved in PCV2 associated reproductive failure. No repeatable, characteristic amino acid motifs for regions of the PCV2 capsid protein seemed to be associated with abortion in sows.

Domänen des Kapsidproteins L2 humanpathogener Papillomviren für die Interaktion mit viralen und zellulären Bindungspartnern

Die Kapsidproteine L1 und L2 von humanen Papillomviren (HPV) werden im Cytoplasma infizierter Keratinocyten synthetisiert und gelangen unabhängig voneinander in den Kern (Florin et al. 2002b). L2 lokalisiert in speziellen Kerndomänen, sog. ND10, und induziert die Reorganisation dieser Kernstrukturen: L2-abhängig akkumuliert der transkriptionelle Modulator Daxx verstärkt in ND10 und außerdem kommt es zum Ausschluss des transkriptionellen Aktivators Sp100 aus diesen Domänen (Florin et al. 2002a). Im Anschluss an diese Umorganisation im Kern induziert L2 die Lokalisation des Kapsidproteins L1 in ND10 (Florin et al. 2002b). Da auch die Replikation und Transkription von Papillomviren in oder in unmittelbarer Nähe von ND10 stattfinden, werden ND10 als Orte der Papillomvirus-Morphogenese diskutiert (Swindle et al. 1999). Innerhalb dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass L1 und L2 im Cytoplasma der Zellen mit Chaperonen interagieren, und dass der Kerntransport von L2 von der L2/Hsc70-Assoziation abhängig ist. Hsc70, das mit dem C-Terminus von L2 assoziiert ist, wird in virusähnliche Partikel (VLPs) eingebaut. Erst durch die Verpackung von DNA in die Kapside kommt es zum Ausschluss von Hsc70 aus dem Papillomvirus-Kapsid. Ergebnisse dieser Arbeit lassen zudem vermuten, dass L2 über seinen C-Terminus mit Mikrotubuli interagieren kann, falls diese Aminosäure-Region in L2 nicht durch das Chaperon maskiert wird. Mit Hilfe dieser Erkenntnisse wurde eine Modellvorstellung für die Rolle von L2 während der Infektion und der Morphogenese von HPV entwickelt. Die ND10-Lokalisationsdomäne (NDLD) in L2 konnte wie bei keinem Protein zuvor auf eine sehr kurze Sequenz von 22 Aminosäuren eingeengt werden. Welcher Mechanismus für die ND10-Lokalisation verantwortlich ist, muss dagegen noch geklärt werden. Alle L2-Mutanten, die ND10-Lokalisation zeigen, induzieren auch die Reorganisation dieser Domänen. Dies spricht dafür, dass L2 direkt in ND10 die Veränderungen hervorruft und wahrscheinlich keine zusätzlichen Domänen in L2 daran beteiligt sind. Es konnten zwei L1-Interaktionsdomänen in L2 kartiert werden. Diese beiden Regionen in L2 konnten nicht genauer lokalisiert werden und umfassen möglicherweise mehrere L1-Interaktionsdomänen. Der Einbau von L2 in die Kapside kann nur im Kern infizierter Zellen stattfinden. Hierfür ist die Lokalisation der Kapsidproteine in ND10 nicht notwendig. Weiterführende Versuche müssen jedoch noch klären, inwieweit ND10 trotzdem unerlässlich für eine produktive Morphogenese sind. Zudem wurde klar, dass die ersten 150 Aminosäuren im L2-Protein für das L1/L2-Verhältnis in Kapsiden verantwortlich sind. In Virionen beträgt dieses Verhältnis 30:1, d. h. zwölf L2-Moleküle werden in die Partikel aus 360 L1-Molekülen eingebaut. Bei der Verwendung der Deletionsmutante L2-150/467 beträgt dieses Verhältnis 5:1. Weitere Analysen, welche Regionen von L1 und L2 miteinander interagieren und wodurch die Beschränkung des L1/L2-Verhältnisses in Papillomviren zustande kommt, können genauere Einblicke in den Aufbau der Kapside und speziell die Lage von L2 im Kapsid liefern.

Untersuchung der Bindung des humanen Papillomvirus HPV16 an Heparansulfate der Zelloberfläche

In 99,7% aller Zervixkarzinome kann die DNA humaner Papillomviren (HPV) nachgewiesen werden, die somit den Hauptauslöser für eine der häufigsten Krebserkrankungen bei Frauen weltweit darstellen. HPV16 ist verantwortlich für etwa 50% aller Zervixkarzinome. Für die Infektion von Zellen mit HPV16 ist die Interaktion mit Heparansulfatproteoglykanen der Zelloberfläche essentiell. Um Aminosäuren auf der Oberfläche des majoren Kapsidproteins L1 von HPV16 zu identifizieren, die zu dieser Interaktion beitragen, wurden im Rahmen dieser Arbeit zahlreiche Punktmutanten hergestellt und analysiert. Der Austausch der drei Lysine K278, K356 und K361 zu Alaninen führte zu signifikant verminderter Zell-, Heparin- und Heparansulfatbindung, die noch weiter reduziert wurde, wenn zwei oder drei der Lysine gleichzeitig mutiert waren. Auch die Infektiosität der mutanten Pseudovirionen war stark beeinträchtigt, die Trippelmutante zeigte nur noch 5% Infektiosität. Diese Ergebnisse demonstrieren, dass die drei Lysine gemeinsam die Bindestelle für Heparansulfate bilden. Ihr Austausch zu Argininen beeinflusste die Infektiosität der Partikel hingegen nicht, was bestätigt, dass die Interaktion mit Heparansulfaten von der positiven Ladungsdichte abhängt und nicht sequenzspezifisch ist. Die drei Lysine befinden sich auf der Spitze des HPV16-Kapsomers in einer flachen Tasche, die aufgrund ihrer Struktur bereits früher als potentielle Rezeptorbindestelle vorgeschlagen wurde. Fab-Fragmente des bindungsneutralisierenden Antikörpers H16.56E, dessen Epitop in direkter Nachbarschaft der Lysine liegt, inhibierten die heparansulfatvermittelte Zellbindung viraler Partikel. Auch Epitope anderer bindungsneutralisierender Antikörper befinden sich in der Nähe. Dies untermauert die Hypothese, dass die Lysine K278, K356 und K361 die Heparansulfatbindestelle von HPV16 bilden. Der Austausch von Threoninen, die genau zwischen den Lysinen liegen, hatte keine Auswirkung auf Bindung der Partikel und Infektiosität. Sie könnten jedoch durch die Bildung von Wasserstoffbrücken die Bindung an Heparansulfat stabilisieren. Die Bedeutung der Lysine K278, K356 und K361 bei der primären Interaktion von HPV16 mit Heparansulfaten konnte durch die Computersimulation der Interaktion der Virusoberfläche mit einem Heparinmolekül bestätigt werden. Des Weiteren konnten Anforderungen ermittelt werden, die eine solche Interaktion an das Heparinmolekül stellt. Weiterhin zeigten die Ergebnisse dieser Arbeit, dass basische Aminosäuren in der interkapsomeren Grube nicht an der primären Zellbindung an Heparansulfate beteiligt zu sein scheinen, aber eine Rolle bei sekundären Interaktionen mit der Zelloberfläche spielen könnten.

Charakterisierung redundanter Kerntransportsignale des minoren Kapsidproteins L2 humaner Papillomviren

Das minore Kapsidprotein L2 humaner Papillomviren wird im Laufe des HPV-Lebenszyklus zweimal in den Zellkern importiert und akkumuliert dort an den Nukleären Domänen 10 (ND10). Der erste Kernimport erfolgt in der frühen Phase der Infektion zusammen mit der Virus-DNA. Für den Zusammenbau von Virionen wird neu synthetisiertes L2-Protein ein weiteres Mal in den Kern transportiert. Im Rahmen dieser Arbeit konnte die Domäne von L2 identifiziert werden, die für den Kernimport von HPV16 L2 absolut notwendig ist. Dabei gelang es diesen Bereich auf 25 Aminosäuren einzuengen. Sowohl während der frühen Phase der Infektion als auch während der Morphogenese scheint die zentrale, basische Aminosäureregion 291-315 (mNLS) hauptverantwortlich für die Interaktion mit Kernimportrezeptoren zu sein. Möglicherweise leisten dabei flankierende Sequenzen einen Beitrag zur Stabilisierung der notwendigen Konformation. Des Weiteren gelang die Identifizierung der Aminosäuren, die für die Funktionalität des mNLS essentiell sind. Hierbei handelt es sich um ein zentrales Arginin-Motiv, bestehend aus vier dicht beieinander liegenden Argininen, dessen Mutation den Kernimport von L2 während Infektion und Morphogenese verhindert. Untersuchungen mit HPV16 und HPV18 L2-Proteinen verdeutlichten, dass es möglicherweise ein universelles Motiv zu sein scheint und in verschiedenen HPV-Typen konserviert ist. Flankiert wird dieses Arginin-Motiv von konservierten Serinen und Threoninen. Wie die Analyse von Punktmutationen zeigte, sind diese Aminosäuren für den Kernimport von L2 ohne Bedeutung. Interessanterweise verhinderte aber die Mutation TS295/6A die Kolokalisation von L2 mit ND10 im Zellkern. L2wt rekrutiert den transkriptionellen Regulator Daxx. Auch diese Funktion ging bei der Mutante TS295/6A verloren. Diese Ergebnisse zeigen, dass nicht nur die ND10-Lokalisationsdomäne (AS 390-420) in L2 sondern auch weitere Aminosäuren oder Domänen für die Assoziation mit ND10 und die Rekrutierung von Daxx verantwortlich sein könnten. Auf der Suche nach zellulären Faktoren, die eine Rolle im mNLS-vermittelten Kernimport spielen, wurde zunächst die Bedeutung von Hsc70 untersucht. Während der Morphogenese maskiert Hsc70 den C-Terminus von L2 und verhindert damit unerwünschte Interaktionen mit Mikrotubuli im Zytoplasma. Es existieren aber weitere noch unbekannte Hsc70-Bindedomänen in L2, die möglicherweise den Kernimport ebenfalls beeinflussen können. Wie die Untersuchungen deutlich machten, ist der zentrale, basische Bereich von L2 aber nicht mit Hsc70 assoziiert und der mNLS-vermittelte Kernimport findet unabhängig von Hsc70 statt. In einem siRNA-Screen wurde anschließend die Rolle von Karyopherinen während der Infektion untersucht. Sowohl Kapß2-siRNA als auch Kapß3-siRNA waren in der Lage unabhängig voneinander die Infektion von HPV16-Pseudovirionen zu reduzieren. Für beide Karyopherine konnte in der Vergangenheit in vitro die Interaktion mit HPV16 L2 nachgewiesen werden. Das L2-Protein ist das einzige virale Protein, das während der Infektion die Virus-DNA in den Kern begleitet (Day et al., 2004). Demzufolge ist es auch das einzige virale Protein, das mit Importinen während der Infektion interagiert. Möglicherweise sind also beide Karyopherine in der Lage sein L2 während der Infektion in den Kern zu importieren. Abschließend wurden Präzipitationsversuche durchgeführt, die zur Identifizierung möglicher Bindungspartner des mNLS führen sollten. In diesen Versuchen konnte eine erhöhte Bindungsaffiniät zu den beiden Importinen Kapß1 und Kapß2 festgestellt werden. Möglicherweise ist das L2-Protein mit seiner mNLS in der Lage mehrere Importrezeptoren zu binden und für den Kernimport zu nutzen. Eines dieser Importine ist Kapß2. Dieser Importrezeptor scheint sowohl bei der Infektion als auch während der Morphogenese den Kernimport von L2 durch die Bindung an das mNLS zu vermitteln.