Спайковый белок
В вирусологии белок -шип или пепломерный белок — это белок , который образует большую структуру, известную как шип или пепломер, выступающий из поверхности оболочечного вируса . [ 2 ] [ 3 ] : 29–33 Белки обычно представляют собой гликопротеины , образующие димеры или тримеры . [ 3 ] : 29–33 [ 4 ]
История и этимология
[ редактировать ]Термин «пепломер» относится к отдельному выступу на поверхности вируса; В совокупности слой материала на внешней поверхности вириона получил название «пеплос». [ 5 ] Этот термин происходит от греческого peplos — «свободная верхняя одежда». [ 3 ] «халат или плащ», [ 6 ] или «женская мантия». [ 5 ] Ранние системы вирусной таксономии , такие как система Львоффа - Хорна - Турнье, предложенная в 1960-х годах, использовали внешний вид и морфологию «пеплосов» и пепломеров в качестве важных характеристик для классификации. [ 5 ] [ 7 ] [ 8 ] В последнее время термин «пеплос» считается синонимом вирусной оболочки . [ 6 ] : 362
Характеристики
[ редактировать ]Шипы или пепломеры обычно представляют собой палочковидные или булавовидные выступы на поверхности вируса. Белки-шипы представляют собой мембранные белки с обычно большими внешними эктодоменами , одним трансмембранным доменом , который закрепляет белок в вирусной оболочке , и коротким хвостом внутри вириона . Они также могут образовывать белок-белковые взаимодействия с другими вирусными белками, например, с теми, которые образуют нуклеокапсид . [ 3 ] : 51–2 Обычно они представляют собой гликопротеины , чаще всего посредством N -связанного, чем О -связанного гликозилирования . [ 3 ] : 33
Функции
[ редактировать ]Шипы обычно играют роль в проникновении вируса . Они могут взаимодействовать с рецепторами клеточной поверхности, расположенными на клетке-хозяине могут обладать гемагглютинирующей , и в результате активностью, или в других случаях они могут быть ферментами . [ 6 ] : 362 Например, вирус гриппа имеет два поверхностных белка с этими двумя функциями: гемагглютинин и нейраминидаза . [ 6 ] : 329 Сайт связывания рецептора клеточной поверхности обычно расположен на кончике шипа. [ 3 ] : 33 Многие шиповидные белки представляют собой белки, слитые с мембранами . [ 9 ] Попадая на поверхность вириона, спайковые белки могут быть антигенами . [ 6 ] : 362
Примеры
[ редактировать ]Шипы или пепломеры могут быть видны на электронных микрофотографиях вирусов с оболочкой, таких как ортомиксовирусы , парамиксовирусы , рабдовирусы , филовирусы , коронавирусы , буньявирусы , аренавирусы и ретровирусы . [ 3 ] : 33
Коронавирусы
[ редактировать ]Коронавирусы обнаруживают на своей поверхности шиповый белок коронавируса , также известный как белок S; S представляет собой слитый белок класса I и отвечает за проникновение вируса на первом этапе вирусной инфекции. [ 10 ] Он обладает высокой антигенностью и составляет большинство антител, вырабатываемых иммунной системой в ответ на инфекцию. По этой причине спайковый белок был в центре внимания при разработке вакцин против COVID-19 в ответ на пандемию COVID-19, вызванную вирусом SARS-CoV-2 . [ 11 ] [ 12 ] Подрод как бетакоронавирусов коронавирусы , известный как эмбековирусы (не включая SARS-подобные ), имеет дополнительный более короткий поверхностный белок, известный гемагглютининэстераза . [ 13 ]
Пандемия COVID-19 потребовала идентификации вирусных частиц на электронных микрофотографиях образцов тканей пациентов. В ряде сообщений нормальные субклеточные структуры были ошибочно идентифицированы как коронавирусы из-за их поверхностного сходства с морфологией коронавируса, а также из-за того, что характерные шипы коронавирусов видны при отрицательном окрашивании, но гораздо менее заметны в тонком срезе . [ 14 ]
Вирусы гриппа
[ редактировать ]Большинство подгрупп вирусов гриппа имеют два поверхностных белка, называемых пепломерами: нейраминидазу ( фермент ) и гемагглютинин (также слитый белок класса I). Вместо этого у некоторых есть единственный белок гемагглютининэстеразы, выполняющий обе функции. [ 3 ] : 356–9
Ретровирусы
[ редактировать ]Ретровирусы, такие как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), имеют поверхностные пепломеры. [ 3 ] : 318–25 Это белковые комплексы, образованные двумя белками, gp41 и gp120 , оба из которых экспрессируются геном env , вместе образуя комплекс шиповидных белков, который опосредует проникновение вируса. [ 15 ]
Галерея
[ редактировать ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Solodovnikov, Alexey; Arkhipova, Valeria (29 July 2021). "Достоверно красиво: как мы сделали 3D-модель SARS-CoV-2" [Truly beautiful: how we made the SARS-CoV-2 3D model] (in Russian). N+1 . Archived from the original on 30 July 2021 . Retrieved 30 July 2021 .
- ^ Большой ветеринарный словарь Сондерса (3-е изд.). Эльзевир, ООО . 2007 г., как указано в «пепломер» . Бесплатный словарь . Фарлекс. 2011 . Проверено 30 марта 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Баррелл, Кристофер Дж. (2016). Медицинская вирусология Феннера и Уайта (Пятое изд.). Лондон, Великобритания. ISBN 978-0123751560 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Дэн, X.; Бейкер, Южная Каролина (2021). «Коронавирусы: молекулярная биология (Coronaviridae)» . Энциклопедия вирусологии : 198–207. дои : 10.1016/B978-0-12-814515-9.02550-9 . ISBN 9780128145166 .
- ^ Перейти обратно: а б с Львофф, Андре; Турнье, Поль (октябрь 1966 г.). «Классификация вирусов». Ежегодный обзор микробиологии . 20 (1): 45–74. дои : 10.1146/annurev.mi.20.100166.000401 . ПМИД 5330240 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Махи, BWJ (2009). Словарь вирусологии (4-е изд.). Амстердам: Elsevier/Academic Press. ISBN 9780080920368 .
- ^ Львов, А; Хорн, Р.В.; Турнье, П. (13 июня 1962 г.). «[Вирусная система]». Еженедельные отчеты сессий Академии наук . 254 :4225–7. ПМИД 14467544 .
- ^ Львов, А.; Хорн, Р.; Турнье, П. (1 января 1962 г.). «Система вирусов». Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии . 27 : 51–55. дои : 10.1101/sqb.1962.027.001.008 . ПМИД 13931895 .
- ^ Харрисон, Стивен С. (май 2015 г.). «Слияние вирусных мембран» . Вирусология . 479–480: 498–507. дои : 10.1016/j.virol.2015.03.043 . ПМК 4424100 . ПМИД 25866377 .
- ^ Ван, Юхан; Грюневальд, Мэтью; Перлман, Стэнли (2020). «Коронавирусы: обновленный обзор их репликации и патогенеза». Коронавирусы . Методы молекулярной биологии. Том. 2203. стр. 1–29. дои : 10.1007/978-1-0716-0900-2_1 . ISBN 978-1-0716-0899-9 . ПМЦ 7682345 . ПМИД 32833200 .
- ^ Ле, Тунг Тхань; Крамер, Якоб П.; Чен, Роберт; Мэйхью, Стивен (октябрь 2020 г.). «Эволюция ландшафта разработки вакцин против COVID-19» . Nature Reviews Открытие лекарств . 19 (10): 667–668. дои : 10.1038/d41573-020-00151-8 . ПМИД 32887942 . S2CID 221503034 .
- ^ Кириакидис, Николаос К.; Лопес-Кортес, Андрес; Гонсалес, Эдуардо Васконес; Гримальдос, Алехандра Баррето; Прадо, Эстебан Ортис (декабрь 2021 г.). «Стратегии вакцинации против SARS-CoV-2: всесторонний обзор кандидатов фазы 3» . НПЖ Вакцины . 6 (1): 28. дои : 10.1038/s41541-021-00292-w . ПМК 7900244 . ПМИД 33619260 .
- ^ Ву, Патрик Сай; Хуан, И; Лау, Сюзанна КП; Юэнь, Квок-Юнг (24 августа 2010 г.). «Геномика и биоинформатический анализ коронавируса» . Вирусы . 2 (8): 1804–1820. дои : 10.3390/v2081803 . ПМЦ 3185738 . ПМИД 21994708 .
- ^ Буллок, Ханна А.; Голдсмит, Синтия С.; Заки, Шериф Р.; Мартинес, Русеселис Б.; Миллер, Сара Э. (апрель 2021 г.). «Трудности дифференциации коронавирусов от субклеточных структур тканей человека методами электронной микроскопии» . Новые инфекционные заболевания . 27 (4): 1023–1031. дои : 10.3201/eid2704.204337 . ПМК 8007326 . ПМИД 33600302 .
- ^ Мао, Юдун; Ван, Липин; Гу, Кристофер; Хершхорн, Алон; Сян, Ши-Хуа; Хаим, Гилель; Ян, Синьчжэнь; Содроски, Джозеф (сентябрь 2012 г.). «Субъединичная организация мембраносвязанного тримера гликопротеина оболочки ВИЧ-1» . Структурная и молекулярная биология природы . 19 (9): 893–899. дои : 10.1038/nsmb.2351 . ПМЦ 3443289 . ПМИД 22864288 .