A picornavírusok a lipidburok nélküli (non-enveloped) vírusok csoportjába tartoznak. A virális lipidburokról részletes leírást itt találtok. A vírus örökítőanyagát (ami jelen esetben pozitív polaritású, egyszálú RNS, lásd 2014.01.17.-ei bejegyzést) 20-30 nm átmérőjű, általában 60 alegységből (kapszomerekből) felépülő fehérjeburok (kapszid) veszi körül. A picornavírusok virionjai általában ikozahedrális szimmetriájúak, ami gyakori más víruscsaládokba tartozó vírusok között is (pl: egyes növényi, rovar és baktériumok vírusai, lásd kép). További információkat az ikozahedrális virionok felépítéséről lásd a VIBERdb adatbázist.

Elektronmikroszkópos felvételeken a picornavírusok vírusfajtól függetlenül általában sima felszínűek és gömb alakúak.

A picornavírus virion kapszidját általában 4 különböző kapszomer alkotja, név szerint: VP1-4 (más néven 1A-D), amelyeket a virális RNS genom P1 régiója kódol. Az eddig ismert picornavírusok közül a parechovírusok, a kobuvírusok valamint a teljesség igénye nélkül számos madár és hal picornavírus (lásd további bejegyzéseimet) kapszidját csak három kapszomer (VP0, VP3 és VP1) alkotja. A kapszomerek közül a VP1, 2 és 3 valamely része a virion felszínét alkotja, míg a VP4 (ha van) a kapszid belső felszínén található. Az egyes elektronmikroszkópos felvételeken látottakkal ellentétben a picornavírusok kapszidja molekuláris szinten nem sima felszínű, hanem például az enterovírusok esetében úgynevezett kanyonokkal szabdalt, azonban ez alól is vannak kivételek, pl. a száj-és körömfájást okozó picornavírus (foot-and-mouth disease virus - FMDV, Aphthovirus nemzetség) felszíne sokkal simább, kanyon-struktúráktól mentes.

A kapszid feladata kettős, egyrészt óvja az egyébként nagyon sérülékeny RNS örökítőanyagot a külső környezet hatásaitól (kémiai anyagok, RNS-bontó enzimek…), másrészt fontos szerepe van a célsejthez történő kapcsolódásban (viral attachment) valamint a virion és ezzel együtt a virális örökítőanyag sejtplazmába juttatásában (virus entry). A célsejthez történő kapcsolódáshoz a kapszid fehérjék és a célsejt bizonyos sejtfelszíni fehérjéinek/receptorainak (pl. nátha vírusok esetében ICAM-1 vagy poliovírusoknál PVR) specifikus kapcsolódása szükséges. A kapszidot alkotó fehérjékkel lép kapcsolatba, és ezek ellen termel antitesteket a gazdafaj immunrendszere is. A sejtfelszíni receptorhoz történő kötődéshez a kapszomereken konzervatív (az egyes ”nemzedékek” között kevés változékonyságot mutató), míg a gazdaszervezet immunrendszerének kijátszásához változékony fehérjeszakaszokra van szükség. Általában a konzervatív fehérjeszakaszok a kanyon-struktúrák alsó részén, míg a változékony szakaszok a kanyonok csúcsi részén helyezkednek el. A kanyon-csúcsokat alkotó változékony fehérjeszakaszokat nevezzük a virion/vírus immunodomináns részeinek, amelyek az immunrendszer számára antigének, ezek a részek főleg a VP1 kapszomerek részét képezik. Általában a VP1 kapszomer aminosav-szekvencia különbségei képezik az alapját a picornavírusok különböző szerotípusokba történő szekvencia-alapú besorolását. Bővebben a szerotípusokról itt olvashattok. A különböző szerotípusokba tartozó vírusok ellen más-más antitestet termel az immunrendszer. Az egyik szerotípus ellen termelt antitestek nem, vagy csak kis mértékben hatásosak (ezt nevezik kereszt reakciónak) egy másik szerotípusba tartozó vírus ellen, ezért lehet az, hogy egy téli szezon alatt az ember akár többször is lehet náthás, mivel a náthavírusoknak (szintén picornavírus) jelenleg több mint 100 különböző szerotípusa ismert.

Források:

Chapter 26 - Picornaviridae. In: Fenner's Veterinary Virology 4^th Ed.

Rossmann MG, He Y, Kuhn RJ. (2002).Picornavirus-receptor interactions. Trends Microbiol.10(7):324-31.

Pallansch, M., Roos, R., 2007. Enteroviruses. In: Knipe, D.M., Howley, P.M. (Eds.), Fields Virology. 5th ed. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, (Chapter 25), pp. 839–893.