74 resultados para Papillomaviruses
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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.
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Aural plaques occur on the skin of the medial surface of the pinnae of horses. In this study the presence of Equus caballus papillomavirus (EcPV)-3 and -4 DNA was assessed in 45 such plaques using a 'touchdown' PCR. Papillomaviruses (PVs) were detected in 62.3% (28/45) of samples: EcPV-3 and -4 DNA in 8.89% (4/45) and 37.78% (17/45) of samples, respectively, with 15.56% (7/45) of samples exhibiting co-infection. Viral DNA was not detected in 37.78% (17/45) of samples, suggesting the possible existence of other equine PVs. Neither EcPV-3 nor -4 were detected in negative control skin. This study is the first to evaluate the prevalence of these two viruses in equine aural plaques. © 2013 Elsevier Ltd.
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Pós-graduação em Odontologia - FOA
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
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Bestimmte humane Papillomviren sind an der Entstehung von Zervixkarzinomen beteiligt. In dieser Arbeit wird gezeigt, daß maligne HPV-positive Zellen ihre Fähigkeit zur Induktion von endogenem IFN-beta nach TNF-alpha verloren haben. Durch Infektion mit Encephalomyocarditis Virus (EMCV) oder Vesicular Stomatitis Virus (VSV) wurde die Induzierbarkeit des endogenen IFN-beta durch TNF-alpha in nicht-tumorigenen Zellen bestätigt. Alle malignen Zellinien zeigten eine intakte IFN Signaltransduktion, wenn Typ I oder Typ II Interferone exogen supplementiert wurden. Dies zeigt, daß in tumorigenen Zervixkarzinomzellen die Kommunikation zwischen TNF-alpha und IFN-beta
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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.
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Nicht-umhüllte humane Papillomviren binden an Heparansulfatproteoglykane (HSPG) der Zelloberfläche und werden durch Endocytose in Zielzellen aufgenommen. Um eine effiziente Infektion zu etablieren, muss die virale DNA in den Zellkern transportiert werden. Auf welche Art und Weise hierbei die Endosomenmembran überwunden wird, war bislang völlig unklar. Die Suche nach potentiellen membrandestabilisierenden Eigenschaften der Kapsidproteine L1 und L2 von HPV führte im Vorfeld der vorliegenden Dissertation zur Identifizierung eines carboxyterminalen Peptids des minoren L2-Proteins, welches als sehr mikrobizid und fungizid beschrieben werden konnte. Es ist gekennzeichnet durch einen Bereich basischer und einen Bereich hydrophober Aminosäuren. Da das minore L2-Protein für den Infektionsprozess von Papillomviren essentiell ist, wurde im Rahmen dieser Arbeit die Rolle des C-terminalen Peptids für den Transport des infektiösen Materials durch die zelluläre Membranbarriere genauer untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass das carboxyterminale L2-Peptid von HPV33 nach externer Zugabe eine cytotoxische Wirkung auf höhere eukaryotische Zellen hat. Es lokalisiert an zellulären Membranen und induziert eine pH-abhängige Reduktion des ATP-Gehalts von Säugerzellen. Weiter wurde nachgewiesen, dass das Peptid die Cytoplasmamembran permeabilisieren und für kleine, hydrophile Substanzen wie Propidiumjodid durchlässig machen kann. Mutationen innerhalb des Peptids verdeutlichten die Notwendigkeit beider Bereiche, basischer und hydrophober Aminosäuren, für den membrandestabilisierenden Effekt. Im Folgenden wurde die intrazelluläre Aktivität des L2-Peptids mit Hilfe von GFP2-Peptid-Fusionen analysiert. Das Peptid ist in der Lage, eine Integration des globulären GFP-Dimers in Membranen zu vermitteln, was bei einem hohen Prozentsatz der exprimierenden Zellen zum Absterben führt. Auch wt 33L2 weist im Gegensatz zu C-terminalen Deletions- und Punktmutanten die Fähigkeit zur Membranassoziation auf. Abschließend wurde der Effekt von Mutationen innerhalb dieses L2-Peptids auf die Infektiösität von L1/L2-Pseudovirionen beschrieben. Die Mutationen haben keinen Einfluss auf den Einbau des L2-Proteins in die Pseudovirionen und auf die DNA-Verpackung. Die Virusmorphogenese ist somit nicht negativ beeinträchtigt. Die Infektiösität der HPV33- wie auch von HPV16-Pseudovirionen mit C-terminal mutiertem L2-Protein ist jedoch auf das Niveau von solchen reduziert, die nur aus dem majoren L1 bestehen und geht gegen Null. Zusammenfassend kann man festhalten, dass das minore Kapsidprotein L2 von HPV am Carboxyterminus eine membrandestabilisierende Aktivität besitzt, welche unter Papillomviren konserviert und für eine effektive Infektion essentiell ist.
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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.
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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.
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REASONS FOR PERFORMING STUDY: Sarcoids are nonmetastasising, yet locally aggressive skin tumours that constitute the most frequent neoplasm in equids. Infection by bovine papillomaviruses types 1 and 2 (BPV-1, BPV-2) has been recognised as major causative factor in sarcoid pathogenesis, but a possible correlation of intralesional virus load with disease severity has not been established thus far. HYPOTHESIS: Given the pathogenic role of BPV-1 and BPV-2 in sarcoid disease, we suggest that intralesional viral DNA concentration may reflect the degree of affection. METHODS: Severity of disease was addressed by recording the tumour growth kinetics, lesion number and tumour type for 37 sarcoid-bearing horses and one donkey. Viral load was estimated via quantitative real-time PCR (qPCR) of the E2, E5, L1 and L2 genes from the BPV-1/-2 genome for one randomly selected lesion per horse and correlated with disease severity. RESULTS: Quantitative PCR against E2 identified viral DNA concentrations ranging from 0-556 copies/tumour cell. Of 16 horses affected by quiescent, slowly growing single tumours or multiple mild-type lesions, 15 showed a viral load up to 1.4 copies per cell. In stark contrast, all equids (22/22) bearing rapidly growing and/or multiple aggressive sarcoids had a viral load between 3 and 569 copies per cell. Consistent results were obtained with qPCR against E5, L1 and L2. CONCLUSIONS: While tumours of the same clinical type carried variable virus load, confirming that viral titre does not determine clinical appearance, we identified a highly significant correlation between intralesional viral load and disease severity. POTENTIAL RELEVANCE: The rapid determination of BPV viral load will give a reliable marker for disease severity and may also be considered when establishing a therapeutic strategy.
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Bovine papillomaviruses of types 1 and 2 (BPV-1 and -2) chiefly contribute to equine sarcoid pathogenesis. However, the mode of virus transmission and the presence of latent infections are largely unknown. This study established a PCR protocol allowing detection of
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A 25-year-old woman had suffered from a perianal ulcer for approximately 1 year. Topical and systemic treatments had been unsuccessful. Employing virologic and histologic techniques, we confirmed the diagnosis of an intraepithelial neoplasia. Anal intraepithelial neoplasia (AIN) is induced by carcinogenic human papillomaviruses. It can occur anywhere in the anogenital area. Because of its frequency, AIN is a crucial differential diagnosis for lesions of the anogenital area region failing to respond to standard therapies.
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Equine penile papillomas, in situ carcinomas, and invasive carcinomas are hypothesized to belong to a continuum of papillomavirus-induced diseases. The former ones clinically present as small grey papules, while the latter 2 lesions are more hyperplasic or alternatively ulcerated. To test the hypothesis that these lesions are papillomavirus-induced, samples of 24 horses with characteristic clinical and histologic findings of penile papillomas or in situ or invasive squamous cell carcinomas were collected. As controls, 11 horses with various lesions--namely, Balanoposthitis (6 cases), melanoma (3 cases), follicular cyst (1 case), and amyloidosis (1 case)--were included. DNA was extracted and polymerase chain reaction applied to amplify papillomavirus DNA. The respective primers were designed to amplify DNA of the recently discovered equine papillomavirus EcPV2. All tested papilloma and squamous cell carcinoma samples were found to contain DNA of either of 2 previously published EcPV2 variants. Among the other samples 6 of 11 were found to contain EcPV2 DNA. To further support the findings and to determine where the papillomavirus DNA was located within the lesions, an in situ hybridization for the detection of EcPV2 DNA was established. The samples tested by this technique were found to clearly contain papillomavirus nucleic acid concentrated in the nucleus of the koilocytes. The findings of this study support previous data and the hypothesis that papillomaviruses induce the described penile lesions in horses.
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Papillomaviruses (PV) are double stranded (ds) DNA viruses that infect epithelial cells within the skin or mucosa, most often causing benign neoplasms that spontaneously regress. The immune system plays a key role in the defense against PVs. Since these viruses infect keratinocytes, we wanted to investigate the role of the keratinocyte in initiating an immune response to canine papillomavirus-2 (CPV-2) in the dog. Keratinocytes express a variety of pattern recognition receptors (PRR) to distinguish different cutaneous pathogens and initiate an immune response. We examined the mRNA expression patterns for several recently described cytosolic nucleic acid sensing PRRs in canine monolayer keratinocyte cultures using quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction. Unstimulated normal cells were found to express mRNA for melanoma differentiation associated gene 5 (MDA5), retinoic acid-inducible gene I (RIG-I), DNA-dependent activation of interferon regulatory factors, leucine rich repeat flightless interacting protein 1, and interferon inducible gene 16 (IFI16), as well as their adaptor molecules myeloid differentiation primary response gene 88, interferon-β promoter stimulator 1, and endoplasmic reticulum-resident transmembrane protein stimulator of interferon genes. When stimulated with synthetic dsDNA [poly(dA:dT)] or dsRNA [poly(I:C)], keratinocytes responded with increased mRNA expression levels for interleukin-6, tumor necrosis factor-α, interferon-β, RIG-I, IFI16, and MDA5. There was no detectable increase in mRNA expression, however, in keratinocytes infected with CPV-2. Furthermore, CPV-2-infected keratinocytes stimulated with poly(dA:dT) and poly(I:C) showed similar mRNA expression levels for these gene products when compared with expression levels in uninfected cells. These results suggest that although canine keratinocytes contain functional PRRs that can recognize and respond to dsDNA and dsRNA ligands, they do not appear to recognize or initiate a similar response to CPV-2.
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Numerous co-factors, genetic, environmental and physical, play an important role in development and prognosis of cancer. Each year in the USA, more than 31,000 cases of oral and 13,000 cases of cervical cancer are diagnosed. Substantial epidemiological data supports a high correlation between development of these cancers and the presence of specific types of human papillomaviruses (HPV). Molecular biological studies show that not only are several of the viral genes necessary and sufficient to cause transformation but they also function synergistically with other co-factors. Evidence suggests that prevention of infection or inhibition of viral gene expression may alter the course of malignant transition. The main objective of this project was to test the hypothesis that some human carcinoma cells, containing HPV, behave in malignant manner because the viral genes function in the maintenance of some aspect of the transformed phenotype.^ The specific aims were (1) to select oral and cervical cancer cell lines which were HPV-negative or which harbored transcriptionally active HPV-18, (2) to construct and determine the effects of recombinant sense or antisense expressing vectors, (3) to test the effects of synthetic antisense oligodeoxynucleotides on the transformed behavior of these cells.^ To screen cells, we performed Southern and Northern analysis and polymerase chain reactions. When antisense-expressing vectors were used, cells harboring low numbers of HPV-18 where unable to survive transfection but they were readily transfected with all other constructs. Rare antisense transfectants obtained from HPV-positive cells showed significantly altered characteristics including malignant potential in nude mice. The HPV-negative cells showed no differences in transfection efficiencies or growth characteristics with any construct.^ In addition, treatment of the HPV-positive cells with antisense, but not random oligodeoxynucleotides, resulted in decreased cell proliferation and even cell death. These effects were dose-dependent, synergistic and HPV-specific.^ These results suggest that expression of viral genes play an important role in the maintenance of the transformed phenotype which implies that inhibition of expression, by antisense molecules, may be therapeutic in HPV-induced tumors. ^