Белок движения

TMV MP30 локализуется в плазмодесмах при слиянии с GFP . Это изображение было получено с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии.

Белок движения (MP) — это специфический вирусом кодируемый белок, , который считается общей особенностью геномов растений . Чтобы вирус заразил растение, он должен иметь возможность перемещаться между клетками и распространяться по всему растению. растительных Стенки клеток затрудняют это перемещение/распространение, и поэтому для того, чтобы это произошло, должны присутствовать белки движения. Белки движения обеспечивают местное и системное распространение вируса по растению. ^[1] MP были впервые изучены на вирусе табачной мозаики (TMV), где было обнаружено, что вирусы не могут распространяться без присутствия специфического белка. ^[1] Как правило, вирусы растений сначала перемещаются внутри клетки от мест репликации к плазмодесмам (ПД). Затем вирус может пройти через ПД и распространиться на другие клетки. Этот процесс контролируется через депутатов. Разные депутаты используют разные механизмы и пути регулирования распространения некоторых вирусов. ^[2] Почти все растения экспрессируют хотя бы один МП, в то время как некоторые могут кодировать множество различных МП, которые способствуют передаче вируса от клетки к клетке. ^[3] Они служат для увеличения пределов исключения размера (SEL) плазмодесм, чтобы обеспечить большее распространение вируса. ^[4]

Регуляция белкового движения вирусов растений

Вирусные депутаты могут подвергаться своего рода регулированию. Они могут фосфорилироваться растительными протеинкиназами, которые могут инактивировать вирусные MP и обеспечивать возможность посттрансляционной модификации и регуляции движения вируса. ^[3] Фосфорилирование также может способствовать регулированию вирусной инфекционности. Функция плазмодесм может регулировать стабильность комплексов MP-vNA, которые образуются для транспортировки вирусов с помощью белка движения. Фосфорилирование во время транспорта вирус табачной мозаики-MP-vRNA может играть роль в регулировании степени инфекционности вируса. ^[5]

Функция белков движения

Белки движения могут помочь раскрыть ключевые механизмы, которые помогают контролировать и регулировать транспорт макромолекул внутри растительных клеток и между ними. МП могут использовать плазмодесмы, однако они также способны изменять и перехватывать межклеточные каналы в зависимости от того, полностью ли они дифференцированы или развиваются клетки. Когда MPs активно экспрессируются, барьер клеточной стенки для движения растительных вирусов устраняется, что может означать, что белки движения могут играть роль в изменении клеточной архитектуры. МП и другие вирусные компоненты могут взаимодействовать с эндомембранной системой наряду с цитоскелетной сетью непосредственно перед тем, как вирус пересекает клеточную стенку. Эти взаимодействия происходят для идентификации вирусного генома и направления его к клеточной стенке для транспорта. Различные вирусно-кодируемые MPs ответственны за вмешательство в плазмодесмальное ворота. Исследования показали, что внутри двигательных белков могут даже существовать последовательности, нацеленные на плазмодесмы, и что эти белки могут даже служить инструментами для идентификации определенных компонентов плазмодесм. ^[4] Значительного сходства в последовательностях MP, принадлежащих к разным таксономическим группам вирусов растений, не обнаружено. Кроме того, некоторым транспортным системам вирусов нужен только один MP, в то время как другим могут потребоваться дополнительные белки, кодируемые вирусом, чтобы облегчить транспортировку вирусных геномов. ^[2]

Механизмы движения белков

Существует множество различных механизмов, которые могут использовать депутаты. Было показано, что MP 30-кДа, обнаруженный в TMV, прототипе суперсемейства 30K MP, изменяет предел исключения размера PD. Он также способен связывать оцРНК, а также может проходить через плазмодесмы в виде комплекса RNP, содержащего геномную РНК вируса. Некоторые MP имеют необходимые белковые мотивы для перемещения от клетки к клетке без помощи других вирус-специфичных белков. Эти MP способны секвенировать неспецифическое связывание РНК и способствовать перемещению других вирусов, которые не способны транспортироваться самостоятельно. Другой тип механизма MP включает перемещение внутренних структур плазмодесм, таких как десмотрубулы, и передачу целых вирионов от инфицированных клеток к соседним клеткам. ^[6]

Происхождение и эволюция

Белки движения суперсемейства 30К, одной из наиболее распространенных групп МП, обнаруженных у вирусов 16 различных семейств, имеют общий консервативный домен желеобразной складки с капсидными белками (КП) малых икосаэдрических РНК- и ДНК-вирусов, в частности заражение растений. ^[7] Было высказано предположение, что МП 30К эволюционировали путем дупликации или горизонтального приобретения гена CP у вируса, заразившего предка сосудистых растений, с последующей экзаптацией одного из паралогичных CP. В ходе последующей совместной эволюции вирусов с диверсифицированными сосудистыми растениями гены 30K MP подверглись взрывному горизонтальному распространению среди новых вирусов растений, что привело к диверсификации суперсемейства 30K MP и формированию современного растительного вирома. ^[7]

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Мушегян, АР; Елена, Сан-Франциско (01 июля 2015 г.). «Эволюция белков движения растительных вирусов из суперсемейства 30К и их гомологов, интегрированных в геномы растений» . Вирусология . 72 (476): 304–315. дои : 10.1016/j.virol.2014.12.012 . hdl : 10261/109217 . ПМИД 25576984 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Талианский, Майкл; Торранс, Лесли; Калинина, Наталья О. (2008), Фостер, Гэри Д.; Йохансен, И. Элизабет; Хун, Иго; Надь, Питер Д. (ред.), «Роль белков движения вирусов растений» , «Протоколы вирусологии растений» , «Методы молекулярной биологии», том. 451, Тотова, Нью-Джерси: Humana Press, стр. 33–54, номер документа : 10.1007/978-1-59745-102-4_3 , ISBN. 978-1-58829-827-0 , PMID 18370246 , получено 4 мая 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Лукас, Уильям Дж. (2006). «Растительные вирусные белки движения: агенты для переноса вирусных геномов от клетки к клетке». Вирусология . 344 (1): 169–184. дои : 10.1016/j.virol.2005.09.026 . ПМИД 16364748 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Лазаровиц, Сондра Г.; Бичи, Роджер Н. (1999). «Белки вирусного движения как зонды внутриклеточного и межклеточного перемещения растений» . Растительная клетка . 11 (4): 535–548. дои : 10.1105/tpc.11.4.535 . ISSN 1040-4651 . ПМК 144200 . ПМИД 10213776 .
^ Ли, Юнг-Юн; Лукас, Уильям Дж (2001). «Фосфорилирование белков перемещения вирусов – регуляция межклеточного транспорта» . Тенденции в микробиологии . 9 (1): 5–8. дои : 10.1016/S0966-842X(00)01901-6 . ПМИД 11166222 .
^ Морозов Сергей Юрьевич; Соловьев Андрей Георгиевич; Морозов Сергей Юрьевич; Соловьев, Андрей Г. (2020). «Маленькие гидрофобные вирусные белки, участвующие в межклеточном движении разнообразных геномов растительных вирусов» . АИМС Микробиология . 6 (3): 305–329. дои : 10.3934/микробиол.2020019 . ISSN 2471-1888 . ПМЦ 7595835 . ПМИД 33134746 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Буткович, А; Доля, В.В.; Кунин Е.В.; Крупович, М (2023). «Белки движения растительных вирусов произошли из белков желейного капсида» . ПЛОС Биология . 21 (6): e3002157. дои : 10.1371/journal.pbio.3002157 . ПМЦ 10306228 . ПМИД 37319262 . В эту статью включен текст из этого источника, доступного по лицензии CC0 .

[:0-1] Перейти обратно: ^а ^б Мушегян, АР; Елена, Сан-Франциско (01 июля 2015 г.). «Эволюция белков движения растительных вирусов из суперсемейства 30К и их гомологов, интегрированных в геномы растений» . Вирусология . 72 (476): 304–315. дои : 10.1016/j.virol.2014.12.012 . hdl : 10261/109217 . ПМИД 25576984 .

[:1-2] Перейти обратно: ^а ^б Талианский, Майкл; Торранс, Лесли; Калинина, Наталья О. (2008), Фостер, Гэри Д.; Йохансен, И. Элизабет; Хун, Иго; Надь, Питер Д. (ред.), «Роль белков движения вирусов растений» , «Протоколы вирусологии растений» , «Методы молекулярной биологии», том. 451, Тотова, Нью-Джерси: Humana Press, стр. 33–54, номер документа : 10.1007/978-1-59745-102-4_3 , ISBN. 978-1-58829-827-0 , PMID 18370246 , получено 4 мая 2022 г.

[:2-3] Перейти обратно: ^а ^б Лукас, Уильям Дж. (2006). «Растительные вирусные белки движения: агенты для переноса вирусных геномов от клетки к клетке». Вирусология . 344 (1): 169–184. дои : 10.1016/j.virol.2005.09.026 . ПМИД 16364748 .

[:3-4] Перейти обратно: ^а ^б Лазаровиц, Сондра Г.; Бичи, Роджер Н. (1999). «Белки вирусного движения как зонды внутриклеточного и межклеточного перемещения растений» . Растительная клетка . 11 (4): 535–548. дои : 10.1105/tpc.11.4.535 . ISSN 1040-4651 . ПМК 144200 . ПМИД 10213776 .

[5] Ли, Юнг-Юн; Лукас, Уильям Дж (2001). «Фосфорилирование белков перемещения вирусов – регуляция межклеточного транспорта» . Тенденции в микробиологии . 9 (1): 5–8. дои : 10.1016/S0966-842X(00)01901-6 . ПМИД 11166222 .

[6] Морозов Сергей Юрьевич; Соловьев Андрей Георгиевич; Морозов Сергей Юрьевич; Соловьев, Андрей Г. (2020). «Маленькие гидрофобные вирусные белки, участвующие в межклеточном движении разнообразных геномов растительных вирусов» . АИМС Микробиология . 6 (3): 305–329. дои : 10.3934/микробиол.2020019 . ISSN 2471-1888 . ПМЦ 7595835 . ПМИД 33134746 .

[Butkovic2023PlosBiol-7] Перейти обратно: ^а ^б Буткович, А; Доля, В.В.; Кунин Е.В.; Крупович, М (2023). «Белки движения растительных вирусов произошли из белков желейного капсида» . ПЛОС Биология . 21 (6): e3002157. дои : 10.1371/journal.pbio.3002157 . ПМЦ 10306228 . ПМИД 37319262 . В эту статью включен текст из этого источника, доступного по лицензии CC0 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]