Вирусная нейраминидаза
| нейраминидаза | |||
|---|---|---|---|
 Кристаллографическая структура нейраминидазы гриппа в комплексе с ингибитором 4-ацетамидо-3-гидрокси-5-нитробензойной кислотой. [ 1 ] | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | Мой | ||
| Пфам | PF00064 | ||
| Пфам Клан | CL0434 | ||
| ИнтерПро | ИПР001860 | ||
| ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 | 2bat / SCOPe / СУПФАМ | ||
| CAZy | GH34 | ||
| CDD | cd00260 | ||
| |||
Вирусная нейраминидаза — это тип нейраминидазы, обнаруженный на поверхности вирусов гриппа , который позволяет вирусу высвобождаться из клетки-хозяина. Нейраминидазы представляют собой ферменты , которые отщепляют группы сиаловой кислоты (также называемой нейраминовой кислотой ) от гликопротеинов . Вирусная нейраминидаза была открыта Альфредом Готшалком в Институте Уолтера и Элизы Холл в 1957 году. [ 3 ] Ингибиторы нейраминидазы представляют собой противовирусные средства, которые ингибируют активность нейраминидазы вируса гриппа и имеют важное значение в борьбе с гриппом. [ 4 ]
Вирусные нейраминидазы являются членами семейства гликозидгидролаз 34 CAZY GH_34, которое включает ферменты только с одной известной активностью; сиалидаза или нейраминидаза EC 3.2.1.18 . Нейраминидазы отщепляют концевые остатки сиаловой кислоты от углеводных цепей гликопротеинов. Сиаловая кислота представляет собой отрицательно заряженный сахар, связанный с белковой и липидной частями липопротеинов . [ нужна ссылка ]
Чтобы заразить клетку-хозяина, вирус гриппа прикрепляется к внешней поверхности клетки с помощью гемагглютинина — молекулы, обнаруженной на поверхности вируса, которая связывается с группами сиаловой кислоты. Сиаловые кислоты обнаруживаются в различных гликопротеинах на поверхности клетки-хозяина. Затем вирус перемещается от группы сиаловой кислоты к группе сиаловой кислоты, пока не найдет подходящий рецептор клеточной поверхности (идентичность которого остается неизвестной). [ 5 ] Нейраминадаза обеспечивает это движение, расщепляя группы сиаловой кислоты, к которым был присоединен гемагглютинин. После того как вирус проник в клетку и размножился, новые вирусные частицы отпочковываются от мембраны клетки-хозяина. Гемагглютинин на новых вирусных частицах остается прикрепленным к группам сиаловых кислот гликопротеинов на внешней поверхности клетки и поверхности других вирусных частиц; нейраминадаза расщепляет эти группы и тем самым позволяет высвободить вирусные частицы. [ 6 ] и предотвращает самоагрегацию. [ 5 ] Нейраминадаза также облегчает перемещение вирусных частиц в присутствии слизи, богатой кремниевой кислотой. [ 5 ]
Один белок гемагглютинин-нейраминидаза может сочетать в себе функции нейраминидазы и гемагглютинина , например, в вирусе эпидемического паротита и вирусе парагриппа человека . [ нужна ссылка ]
Функция
[ редактировать ]Фермент помогает вирусам высвобождаться после отпочкования от плазматической мембраны клетки-хозяина. Мембраны вируса гриппа содержат два гликопротеина : гемагглютинин и нейраминидазу. Хотя гемагглютинин на поверхности вириона необходим для заражения, его присутствие ингибирует высвобождение частицы после отпочкования. Вирусная нейраминидаза отщепляет концевые остатки сиаловой кислоты от гликановых структур на поверхности инфицированной клетки. Это способствует высвобождению вирусов-потомков и распространению вируса из клетки-хозяина в неинфицированные окружающие клетки. Нейраминидаза также расщепляет остатки сиаловой кислоты из вирусных белков, предотвращая агрегацию вирусов. [ нужна медицинская ссылка ]
Ингибиторы
[ редактировать ]Нейраминидаза была объектом программ разработки структурных ингибиторов ферментов, в результате которых были созданы два препарата: занамивир (Реленза) и осельтамивир (Тамифлю). Введение ингибиторов нейраминидазы — это лечение, которое ограничивает тяжесть и распространение вирусных инфекций. инфекцией полезны ингибиторы нейраминидазы Для борьбы с гриппозной : занамивир , вводимый ингаляционно; осельтамивир , принимаемый перорально; и в стадии исследования находится перамивир, вводимый парентерально, то есть посредством внутривенной или внутримышечной инъекции. [ нужна ссылка ]
Устойчивость к ингибированию нейраминидазы
[ редактировать ]27 февраля 2005 года было зарегистрировано, что 14-летняя вьетнамская девочка является носителем штамма вируса гриппа H5N1 , устойчивого к препарату осельтамивир . Препарат применяют для лечения пациентов, заразившихся гриппом. Однако вьетнамская девочка, получившая профилактическую дозу (75 мг один раз в день), не реагировала на препарат. В условиях растущих опасений по поводу глобальной пандемии птичьего гриппа ученые начали искать причину устойчивости к препарату Тамифлю . Причиной была определена замена гистидина на тирозин ( аминокислота ) в положении 274 белка нейраминидазы. [ нужна ссылка ]
Поскольку штаммы гриппа постоянно мутируют, очень важно, чтобы ученые быстро и эффективно определили правильный подтип нейраминидазы, ответственный за лекарственную устойчивость , чтобы разработать лекарства, которые будут бороться с конкретными штаммами гриппа. [ нужна ссылка ]
Новый класс ингибиторов нейраминидазы, которые ковалентно присоединяются к ферменту, продемонстрировал активность против лекарственно-устойчивого вируса in vitro . [ 7 ] [ 8 ]
Специфика
[ редактировать ]В идеальных обстоятельствах нейраминидаза вируса гриппа (НА) должна действовать на тот же тип рецептора, с которым связывается вирусный гемагглютинин (НА), но такое явление не всегда происходит. Не совсем ясно, как вирусу удается функционировать, если между специфичностью NA и HA нет точного соответствия. [ нужна ссылка ]
Экзо- и эндо-
[ редактировать ]Ферменты нейраминидазы могут обладать эндо- или экзогликозидазной активностью и классифицируются как EC 3.2.1.29 (эндо-нейраминидаза). [ 9 ] и EC 3.2.1.18 (экзо-нейраминидазы). [ 10 ] млекопитающих В общем, остатки сиаловой кислоты находятся в концевых положениях (невосстанавливающий конец) в сложных гликанах, и поэтому вирусные нейраминидазы, которые являются ферментами экзогликозидаз , используют эти концевые остатки в качестве своих субстратов. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Енджеяс, MJ; Сингх, С; Бруйетт, WJ; Лейвер, В.Г.; Воздух, GM; Луо, М. (14 марта 1995 г.). «Структуры ароматических ингибиторов нейраминидазы вируса гриппа». Биохимия . 34 (10): 3144–51. дои : 10.1021/bi00010a003 . ПМИД 7880809 .
- ^ Варгезе, Дж. Н.; МакКимм-Брешкин, Дж.Л.; Колдуэлл, Дж. Б.; Кортт, А.А.; Колман, премьер-министр (1992). «Структура комплекса нейраминидазы вируса гриппа и сиаловой кислоты, вирусного рецептора». Белки: структура, функции и генетика . 14 (3): 327–32. дои : 10.1002/прот.340140302 . ПМИД 1438172 . S2CID 41743465 .
- ^ «История WEHI: 1957 г. Открытие нейраминидазы - ключевой молекулы гриппа» . ВЕХИ . Проверено 8 ноября 2023 г.
- ^ Диван РБ (1999). «Меры борьбы с гриппом». Фармакоэкономика . 16 (Приложение 1): 41–5. дои : 10.2165/00019053-199916001-00006 . ПМИД 10623375 . S2CID 41844816 .
- ^ Jump up to: а б с Доу, Дэн; Револь, Ребекка; Остбай, Хенрик; Ван, Хао; Дэниелс, Роберт (20 июля 2018 г.). «Вход в клетку вируса гриппа А, репликация, сборка и движение вириона» . Границы в иммунологии . 9 : 1581. дои : 10.3389/fimmu.2018.01581 . ISSN 1664-3224 . ПМК 6062596 . ПМИД 30079062 .
- ^ Хуанг И.С., Ли В., Суй Дж., Мараско В., Чхве Х., Фарзан М. (май 2008 г.). «Нейраминидаза вируса гриппа А ограничивает вирусную суперинфекцию» . Дж. Вирол . 82 (10): 4834–43. дои : 10.1128/JVI.00079-08 . ПМК 2346733 . ПМИД 18321971 .
- ↑ BBC News: препарат от гриппа «обещает» в преодолении резистентности (по состоянию на 22 февраля 2013 г.)
- ^ Ким Дж. Х. и др . Ковалентные ингибиторы нейраминидазы, основанные на механизме действия, с широким спектром противовирусной активности при гриппе. Наука дои : 10.1126/science.1232552
- ^ «ЕС 3.2.1.129» .
- ^ «ЕС 3.2.1.18» .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- База данных исследований гриппа База данных последовательностей гриппа (включая нейраминидазу).
- Протеопедия Нейраминидаза гриппа, Тамифлю и Реленза Нейраминидаза птичьего гриппа, Тамифлю и Реленза
