DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2026.1746188
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41908961
تاريخ النشر: 2026-03-13
المؤلف: Zhenzhen Zheng وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات عدوى الفيروسات الحيوانية
نظرة عامة
تقدم هذه القسم نظرة شاملة على فيروس متلازمة التكاثر والتنفس في الخنازير (PRRSV) وبروتينه غير الهيكلي 2 (NSP2)، الذي يتميز بتنوع تسلسلي كبير ويلعب أدوارًا حاسمة في تكاثر الفيروس وتجميعه وتعديل المناعة. تفاعلات NSP2 مع بروتينات فيروسية ومضيف أخرى معقدة ولكن لم يتم فهمها بالكامل، ولا يزال هيكله ثلاثي الأبعاد غير محسوم بسبب المناطق المرنة داخل مجاله المركزي. هذه الفجوة في الوضوح الهيكلي تعيق الرؤى حول وظيفته وديناميات تفاعلاته.
تؤكد المراجعة على الحاجة إلى مزيد من البحث لتوضيح آليات عمل NSP2 المحددة، خاصة فيما يتعلق بدوره كعامل ضراوة وخصائصه المناعية. أظهرت اللقاحات المؤتلفة الحالية المستندة إلى NSP2 قيودًا في الحماية المتقاطعة وحجب الانتقال العمودي، مما يبرز الفجوة بين النتائج المخبرية والتطبيق السريري. يدعو المؤلفون إلى دراسات مركزة حول علاقة هيكل NSP2 بوظيفته وتفاعلاته الجزيئية لتعزيز فهم مسببات مرض PRRSV ولإبلاغ استراتيجيات تطوير اللقاحات.
مقدمة
تناقش مقدمة الورقة متلازمة التكاثر والتنفس في الخنازير (PRRS)، وهي مرض شديد العدوى يسببه فيروس PRRS (PRRSV)، والذي أثر بشكل كبير على صناعة تربية الخنازير منذ ظهوره في أوائل التسعينيات. صنفت المنظمة العالمية لصحة الحيوان (OIE) فيروس PRRSV كمرض معدي من الفئة B في عام 1992، مما يبرز أهميته العالمية. يتم تصنيف PRRSV إلى نوعين رئيسيين: PRRSV-I (الأوروبي) وPRRSV-II (الأمريكي)، حيث يكون الأخير هو السائد في الصين. تشمل السلالات البارزة سلالة LV لـ PRRSV-I وسلالة VR-2332 لـ PRRSV-II، مع عزل سلالة CH-1a في عام 1996 التي تمثل بداية وجود PRRSV على نطاق واسع في الصين.
تتفاصيل المقدمة أيضًا تطور PRRSV، خاصة ظهور سلالات شديدة الضراوة (HP-PRRSV) التي تتميز بحذف كبير في جين NSP2، والذي يرتبط بنتائج مرضية شديدة. تظهر سلالات NADC30-like، التي تم تحديدها بعد عام 2013، حذفًا فريدًا مكونًا من 131 حمضًا أمينيًا في NSP2 يقلل من الإشارات المؤيدة للالتهاب، مما يسمح بالعدوى المستمرة والتملص من الاستجابات المناعية. تهدف هذه المراجعة إلى تحليل منهجي للوظائف البيولوجية لـ NSP2، مما يوفر رؤى يمكن أن تعزز أبحاث PRRSV وتساعد في تطوير استراتيجيات فعالة للوقاية والسيطرة.
نقاش
تناقش هذه القسم هيكل ووظيفة البروتين غير الهيكلي 2 (NSP2) لفيروس متلازمة التكاثر والتنفس في الخنازير (PRRSV)، مع تسليط الضوء على أدواره الحاسمة في تكاثر الفيروس، التملص المناعي، والضراوة. NSP2، وهو أكبر بروتين غير هيكلي، يتكون من أربعة مجالات: بروتين سيستين يشبه الباباين (PLP2)، منطقة شديدة التغير (HV)، مجال عبر الغشاء (TM)، ومجال C-terminal محفوظ. يظهر مجال PLP2 نشاط إنزيم إزالة اليوبكويتين (DUB)، وهو ضروري لتكاثر الفيروس والتملص المناعي عن طريق تثبيط إشارات الإنترفيرون. ينتج NSP2 أيضًا أشكالًا متعددة حاسمة لتكاثر الفيروس في المراحل المبكرة وتجميعه، حيث يتفاعل مع بروتينات هيكلية مختلفة لتسهيل تشكيل معقد تكاثر الفيروس.
يستكشف النقاش أيضًا تأثير NSP2 على ضراوة PRRSV، مشيرًا إلى أن إعادة التركيب الجيني تؤدي إلى تعدد أشكال كبير في NSP2 عبر سلالات مختلفة. بينما تشير بعض الدراسات إلى أن حذف أحماض أمينية معينة في NSP2 يرتبط بتغيرات في الضراوة، تشير دراسات أخرى إلى أن محددات الضراوة قد تكون موزعة عبر الجينوم الفيروسي. تعتبر تفاعلات NSP2 مع بروتينات فيروسية أخرى، مثل GP5 وبروتين النوكليوكابسيد (N)، ضرورية لتجميع الفيروس وتكاثره. بالإضافة إلى ذلك، يلعب NSP2 دورًا في تعديل استجابة المناعة لدى المضيف، مما يحفز البلعمة الذاتية ويقمع إنتاج الإنترفيرون، مما قد يسهم في العدوى المستمرة. يمكن أن تساعد فهم الأدوار المتعددة لـ NSP2 في تطوير لقاحات جديدة واستراتيجيات علاجية ضد PRRSV.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2026.1746188
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41908961
Publication Date: 2026-03-13
Author(s): Zhenzhen Zheng et al.
Primary Topic: Animal Virus Infections Studies
Overview
The section provides a comprehensive overview of the Porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) and its non-structural protein 2 (NSP2), which is characterized by significant sequence variability and plays critical roles in viral replication, assembly, and immune modulation. NSP2’s interactions with other viral and host proteins are complex but not fully understood, and its three-dimensional structure remains unresolved due to flexible regions within its central domain. This lack of structural clarity hinders insights into its function and the dynamics of its interactions.
The review emphasizes the need for further research to elucidate NSP2’s specific mechanisms of action, particularly regarding its role as a virulence factor and its immunogenic properties. Current recombinant vaccines based on NSP2 have shown limitations in cross-protection and vertical transmission blocking, highlighting the gap between laboratory findings and clinical application. The authors advocate for focused studies on NSP2’s structure-function relationship and its molecular interactions to enhance understanding of PRRSV pathogenesis and to inform vaccine development strategies.
Introduction
The introduction of the paper discusses Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome (PRRS), a highly contagious disease caused by the PRRS virus (PRRSV), which has significantly impacted the swine breeding industry since its emergence in the early 1990s. The World Organization for Animal Health (OIE) classified PRRSV as a Category B infectious disease in 1992, highlighting its global significance. PRRSV is categorized into two main genotypes: PRRSV-I (European) and PRRSV-II (American), with the latter being predominant in China. Notable strains include the LV strain for PRRSV-I and the VR-2332 strain for PRRSV-II, with the CH-1a strain isolated in 1996 marking the beginning of widespread PRRSV presence in China.
The introduction further details the evolution of PRRSV, particularly the emergence of highly pathogenic strains (HP-PRRSV) characterized by significant deletions in the NSP2 gene, which are associated with severe disease outcomes. The NADC30-like strains, identified post-2013, exhibit a unique 131-amino acid deletion in NSP2 that diminishes pro-inflammatory signaling, allowing for prolonged infections and evasion of immune responses. This review aims to systematically analyze the biological functions of NSP2, providing insights that could enhance PRRSV research and inform the development of effective prevention and control strategies.
Discussion
The section discusses the structure and function of the nonstructural protein 2 (NSP2) of the Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus (PRRSV), highlighting its critical roles in viral replication, immune evasion, and virulence. NSP2, the largest nonstructural protein, consists of four domains: a papain-like cysteine protease (PLP2), a hypervariable region (HV), a transmembrane (TM) domain, and a conserved C-terminal domain. The PLP2 domain exhibits deubiquitinating enzyme (DUB) activity, essential for viral replication and immune evasion by inhibiting interferon signaling. NSP2 also generates multiple isoforms that are crucial for early-stage replication and viral assembly, interacting with various structural proteins to facilitate the formation of the viral replication complex.
The discussion further explores the impact of NSP2 on PRRSV virulence, noting that genetic recombination leads to significant polymorphisms in NSP2 across different strains. While some studies suggest that specific amino acid deletions in NSP2 correlate with changes in virulence, others indicate that virulence determinants may be distributed throughout the viral genome. NSP2’s interactions with other viral proteins, such as GP5 and the nucleocapsid protein (N), are essential for viral assembly and replication. Additionally, NSP2 plays a role in modulating the host immune response, inducing autophagy and suppressing interferon production, which may contribute to persistent infections. Understanding NSP2’s multifaceted roles could inform the development of novel vaccines and therapeutic strategies against PRRSV.