Вирусный белок
Термин вирусного белка относится как к продуктам генома вируса, так и к любым белкам -хозяинам, включенным в вирусную частицу. Вирусные белки сгруппированы в соответствии с их функциями, а группы вирусных белков включают структурные белки , нестрофутурные белки , регуляторные белки и вспомогательные белки. [ 1 ] Вирусы не живут и не имеют средств для воспроизведения самостоятельно, вместо этого в зависимости от машины их хозяина для этого. Таким образом, вирусы не кодируют для большинства белков, необходимых для их репликации, и трансляции их мРНК в вирусные белки, но используют белки, кодируемые клеткой -хозяином для этой цели. [ 2 ]
Вирусные структурные белки
[ редактировать ]Большинство вирусных структурных белков являются компонентами для капсида и оболочки вируса.
Капсид
[ редактировать ]Генетический материал вируса хранится в структуре вирусного белка, называемой капсидом. Капсид - это «щит», который защищает вирусные нуклеиновые кислоты от разложения ферментов хозяина или других типов пестицидов или эпидемий. Он также функционирует, чтобы прикрепить вирион к своему хозяину и позволяет вириону проникнуть в мембрану клеток -хозяина. Многие копии одного вирусного белка или ряда различных вирусных белков составляют капсид, и каждый из этих вирусных белков кодируется одним геном из вирусного генома . Структура капсида позволяет вирусу использовать небольшое количество вирусных генов для создания большого капсида. [ 3 ]
Несколько протомеров , олигомерных (вирусных) белковых субъединиц, объединяются с образованием капсомеров , а капсомеры объединяются, чтобы сформировать капсид. [ 1 ] Капсомеры могут договориться о икосаэдрической , спиральной или сложной капсиде, но во многих вирусах, таких как вирус простого герпеса, икосаэдрический капсид собирается. [ 2 ] Три асимметричных и неидентичных вирусных белковых блоков составляют каждое из двадцати идентичных треугольных грани в икосаэдрическом капсиде. [ 2 ]
Вирусная конверт
[ редактировать ]Капсид . некоторых вирусов заключается в мембране, называемой вирусной оболочкой В большинстве случаев вирусная оболочка получается с помощью капсида из плазматической мембраны клетки хозяина, когда вирус покидает свою клетку -хозяина через процесс, называемый почконением. [ 4 ] Вирусная оболочка состоит из липидного бислоя , встроенного с вирусными белками, включая вирусные гликопротеины . [ 1 ] Эти вирусные гликопротеины связываются со специфическими рецепторами и корецепторами на мембране клеток -хозяев, и они позволяют вирусам прикрепляться к клеткам -мишени. [ 1 ] Некоторые из этих гликопротеинов включают в себя:
- Гемагглютинин , нейраминидаза и белок M2 в вирусе гриппа
- GP160 , состоящий из субъединиц GP120 и GP41, в вирусе иммунодефицита человека (ВИЧ). [ 1 ]
Вирусные гликопротеины играют решающую роль в слиянии вируса к клеткам. Слияние вируса к клеткам инициируется, когда вирусные гликопротеины связываются с клеточными рецепторами. [ 5 ]
Вирусные мембранные белки
[ редактировать ]Слияние вирусной оболочки с клеточной мембраной требует высокой энергии. Вирусные мембранные белки действуют как катализаторы для преодоления этого высокого энергетического барьера . [ 6 ] После связывания вирусного гликопротеина с клеточными рецепторами белки слитых вирусных мембран подвергаются изменению структурной конформации. [ 6 ] Это изменение в конформации затем облегчает дестабилизацию и слияние вирусной оболочки с клеточной мембраной, позволяя петлям слияния (FLS) или гидрофобным сжимающим пептидам (FPS) на вирусной конверте взаимодействовать с клеточной мембраной. [ 6 ] Большинство вирусных мембранных слитых белков в конечном итоге окажутся в конформации, подобной шпильке после слияния, в которой FLS/FPS и трансмембранное домен находятся на одной и той же стороне белка. [ 6 ]
Вирусные гликопротеины и их трехмерные структуры, до и после слияния, позволили обнаружить широкий спектр структурных конформаций. [ 6 ] Вирусные мембранные слитые белки были сгруппированы в четыре различных класса, и каждый класс идентифицируется по характерным структурным конформациям:
- Класс I: Постфузионная конформация имеет отчетливую центральную структуру спиральной катушки, состоящую из фирменной тримера α-спиральных шпильков. Примером вирусного слитого белка класса I является гликопротеин ВИЧ, GP41. [ 6 ]
- Класс II: белок отсутствует центральной структуре с катушкой-катушкой. Содержит характерную удлиненную β-листовую эктодоменную структуру, которая рефлок, чтобы получить тример шпильков. Примеры вирусных слитых белков класса II включают белок вируса денге и белок вируса Вест Нила. [ 5 ] [ 6 ]
- КЛАСС III: Структурная конформация представляет собой комбинацию признаков из слитых белков вирусной мембраны класса I и класса II. Примером вирусного слитого белка класса III является гликопротеин вируса бешенства, G. [ 6 ]
- Класс IV: вирусные белки класса IV представляют собой малые трансмембранные (быстрые) белки, связанные с слиянием. Они не образуют тримеры шпильков или самих структур шпильки, и они являются самыми маленькими известными вирусными слитых белками. Быстрая белки кодируются членами неразвитых Reoviridae . семейства вирусов [ 6 ]
Вирусные Нтруктурные белки
[ редактировать ]Вирусные неструктурные белки - это белки, кодируемые геномом вируса и экспрессируются в инфицированных клетках. [ 1 ] Однако эти белки не собираются в вирионе. [ 1 ] Во время репликации вирусов некоторые вирусные неструктурные белки выполняют важные функции, которые влияют на сам процесс репликации. [ 1 ] Точно так же во время сборки вирусов некоторые из этих белков также выполняют важные функции, которые влияют на процесс сборки. [ 1 ] Некоторые из этих вирусных неинтруктурных белков - это образование репликонов, иммуномодуляция и трансактивация генов, кодирующих вирусного структурного белка. [ 1 ]
Образование репликона
[ редактировать ]Вирусные неструктурные белки взаимодействуют с клеточными белками -хозяевами, образуя репликон, иначе известный как комплекс репликации. [ 1 ] У вируса гепатита С вирусные неинтруктурные белки взаимодействуют с клеточной везикул белком транспорта мембраны , HVAP-33 , для сборки репликона. [ 1 ] Белок вирусного Нтруктурного 4B ( NS4B ) изменяет мембрану клетки хозяина и начинает процесс образования комплекса репликации. [ 1 ] [ 7 ] Другие вирусные неструктурные белки, такие как NS5A , NS5B и NS3 , также рекрутируются в комплекс, а NS4B взаимодействует с ними и связывается с вирусной РНК . [ 1 ] [ 7 ]
Иммуномодуляция
[ редактировать ]Иммунный ответ хозяина на инфицированную клетку может быть скорректирован с помощью иммуномодулирующих свойств вирусных неструктурных белков. [ 1 ] Многие виды крупных ДНК -вирусов кодируют белки, которые подрывают иммунный ответ хозяина, позволяя пролиферации вируса. [ 8 ] Такие белки обладают потенциалом в разработке новых биофармацевтических методов лечения воспалительных заболеваний у людей, поскольку, как было доказано белки, подчиняют воспалительные иммунные медиаторы . [ 9 ] Вирусный неструктурный белок NS1 в вирусе Западного Нила предотвращает активацию комплемента посредством его связывания с контрольным белком комплемента, фактор H. [ 1 ] В результате распознавание комплемента инфицированных клеток снижается, а инфицированные клетки остаются невредимыми иммунной системой хозяина. [ 1 ] [ 10 ]
Вирусные регуляторные и вспомогательные белки
[ редактировать ]Вирусные регуляторные и вспомогательные белки имеют много функций. Эти вирусные белки контролируют и влияют на экспрессию вирусных генов в вирусном геноме, включая скорости транскрипции вирусных структурных генов. [ 1 ] Вирусные регуляторные и вспомогательные белки также влияют и регулируют клеточные функции клетки -хозяина, такие как регуляция генов и апоптоз. [ 1 ]
У ДНК -вирусов и ретровирусов вирусные регуляторные белки могут усиливать транскрипцию вирусных генов, а также эти белки также могут также усилить транскрипцию клеточного гена -клеточного гена. [ 11 ]
Вирусные вспомогательные белки, также известные как вспомогательные белки, кодируются геномом ретровирусов. [ 12 ] Большинство вирусных вспомогательных белков выполняют свои функции только в определенных типах клеток. [ 12 ] Кроме того, они не имеют большого влияния на репликацию вируса. [ 12 ] Однако в некоторых случаях поддержание репликации вирусов потребует помощи (и функции) вирусных белков. [ 12 ]
Эндогенные ретровирусные белки
[ редактировать ]Синцитин является эндогенным ретровирусным белком, который был захвачен в геноме млекопитающих, чтобы обеспечить слияние мембраны в морфогенезе плаценты. [ 13 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж k л м не а п Q. ведущий с Владимир Н. Уверский; Соня Лонги (2011). Гибкие вирусы . Уайли. п. 4. ISBN 978-1-118-13554-9 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Джоан Л. Слончевски; Джон В. Фостер (2013). Микробиология: развивающаяся наука. Третье издание . WW Norton & Company. С. 192–195. ISBN 978-0-393-12367-8 .
- ^ Lodish, Харви; Берк, Арнольд; Зипурский, С. Лоуренс; Мацудайра, Пол; Балтимор, Дэвид; Дарнелл, Джеймс (2000-01-01). Молекулярная клеточная биология: вирусы: структура, функция и использование . Получено 9 апреля 2016 года .
- ^ Порнольо, Оуэн; Гаррус, Дженнифер Э; Sundquist, Wesley I (2002-12-01). «Механизмы заинтересованного почкования вируса РНК». Тенденции в клеточной биологии . 12 (12): 569–579. doi : 10.1016/s0962-8924 (02) 02402-9 . PMID 12495845 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Уайт, Джудит М.; Delos, Sue E.; Брехер, Мэтью; Шорнберг, Кэтрин (2008-01-01). «Структуры и механизмы белков слияния вирусной мембраны» . Критические обзоры биохимии и молекулярной биологии . 43 (3): 189–219. doi : 10.1080/10409230802058320 . ISSN 1040-9238 . PMC 2649671 . PMID 18568847 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый и фон глин час я Podbilewicz, Benjamin (2014). «Механизмы вируса и слияния клеток». Ежегодный обзор биологии клеток и развития . 30 (1): 111–139. doi : 10.1146/annurev-cellbio-101512-122422 . PMID 25000995 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Gouttenoire, jérôme; Пенин, Франсуа; Moradpour, Darius (2010-03-01). «Неструктурный белок вируса гепатита С 4b: путешествие на неисследованную территорию». Отзывы о медицинской вирусологии . 20 (2): 117–129. doi : 10.1002/rmv.640 . ISSN 1099-1654 . PMID 20069613 . S2CID 38778113 .
- ^ Энгель, P; Ангуло, А (2012). «Вирусные иммуномодулирующие белки: узурпирование генов -хозяев в качестве стратегии выживания». Я и беззаболь . Достижения в области экспериментальной медицины и биологии. Тол. 738. С. 256–278. doi : 10.1007/978-1-4614-1680-7_15 . ISBN 978-1-4614-1679-1 Полем PMID 22399384 .
- ^ Лукас, а; McFadden, G (2004). «Секретированные иммуномодулирующие вирусные белки как новые биотерапевтики» . J Immunol . 173 (8): 4765–74. doi : 10.4049/jimmunol.173.8.4765 . PMID 15470015 .
- ^ Чунг, Кёнг Мин; Лишевский, М. Кэтрин; Нибаккен, Грант; Дэвис, Алан Е.; Таунсенд, Р. Рейд; Fremont, Daved H.; Аткинсон, Джон П.; Diamond, Michael S. (2006-12-12). «Неструктурный белок вируса Западного Нила NS1 ингибирует активацию комплемента путем связывания регуляторного белкового фактора H» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 103 (50): 19111–19116. doi : 10.1073/pnas.0605668103 . ISSN 0027-8424 . PMC 1664712 . PMID 17132743 .
- ^ Флинт, Джейн; Шенк, Томас (1997). «Вирусные трансактивирующие белки». Ежегодный обзор генетики . 31 (1): 177–212. doi : 10.1146/annurev.genet.31.1.177 . PMID 9442894 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый Гроб, Джон М.; Хьюз, Стивен Х.; Varmus, Harold E. (1997-01-01). Ретровирусы: вспомогательные белки и сборка . Cold Spring Harbor Laboratory Press . Получено 13 апреля 2016 года .
- ^ Mi S, Lee X, Li X, Veldman GM, Finnerty H, Racie L, Lavallie E, Tang XY, Edouard P, Howes S, Keith JC JR, McCoy JM (2000). «Syncytin - это белок ретровирусной ретровирусной оболочки, участвующий в морфогенезе плаценты человека». Природа . 403 (6771): 785–9. Bibcode : 2000natur.403..785m . doi : 10.1038/35001608 . PMID 10693809 . S2CID 4367889 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
