Viral entry pathways: the example of common cold viruses

Wien Med Wochenschr. 2016 May;166(7-8):211-26. doi: 10.1007/s10354-016-0461-2. Epub 2016 May 12.

Abstract

For infection, viruses deliver their genomes into the host cell. These nucleic acids are usually tightly packed within the viral capsid, which, in turn, is often further enveloped within a lipid membrane. Both protect them against the hostile environment. Proteins and/or lipids on the viral particle promote attachment to the cell surface and internalization. They are likewise often involved in release of the genome inside the cell for its use as a blueprint for production of new viruses. In the following, I shall cursorily discuss the early more general steps of viral infection that include receptor recognition, uptake into the cell, and uncoating of the viral genome. The later sections will concentrate on human rhinoviruses, the main cause of the common cold, with respect to the above processes. Much of what is known on the underlying mechanisms has been worked out by Renate Fuchs at the Medical University of Vienna.

Bei der Infizierung schleusen Viren ihr Genom in die Wirtszelle ein. Deren Nukleinsäuren befinden sich gewöhnlich gut verpackt innerhalb des Viruskapsids, welches wiederum häufig zusätzlich von einer Lipidmembran umhüllt ist. Beides schützt sie vor einer feindlichen Umgebung. Proteine und/oder Lipide auf dem Viruspartikel unterstützen die Anlagerung an die Zelloberfläche und die Internalisierung. Ebenso sind sie oftmals an der Freisetzung des Genoms in der Zelle beteiligt, welches als Vorlage für die Produktion neuer Viren dient. Im Folgenden werden die frühen, eher allgemeinen Schritte der Virusinfektion kursorisch dargestellt, dazu gehören Rezeptorerkennung, Aufnahme in die Zelle und Freisetzung des Virusgenoms. Im Hinblick auf die genannten Abläufe liegt der Schwerpunkt in den weiteren Abschnitten auf humanen Rhinoviren als Hauptursache für den Schnupfen. Viele der bisherigen Erkenntnisse in Bezug auf die zugrunde liegenden Mechanismen sind von Renate Fuchs, Medizinische Universität Wien, erarbeitet worden.

Keywords: Endocytosis; Genome release; Lysosome; Rhinovirus; Uncoating.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Common Cold / physiopathology*
  • Common Cold / virology*
  • Genome, Viral / genetics
  • Humans
  • Lysosomes / physiology
  • Rhinovirus / genetics
  • Rhinovirus / physiology*
  • Virus Attachment
  • Virus Internalization
  • Virus Replication / genetics
  • Virus Replication / physiology
  • Virus Uncoating / physiology