Капсидный белок P24

Капсидный белок P24 является наиболее распространенным белком ВИЧ , каждый вирус содержит примерно от 1500 до 3000 молекул p24. ^{[ 1 ]} Это основной структурный белок капсида , который участвует в поддержании структурной целостности вируса и облегчении различных стадий жизненного цикла вируса, включая проникновение вируса в клетки-хозяева и высвобождение новых вирусных частиц. ^{[ 2 ]} Обнаружение антигена белка p24 можно использовать для выявления наличия ВИЧ в крови человека, однако их место заняли более современные тесты. ^{[ 3 ]} Примерно через 50 дней после заражения антиген p24 часто полностью выводится из кровотока. ^{[ 4 ]}

Структура

P24 имеет молекулярную массу 24 кДа и кодируется геном gag. Структуру капсида ВИЧ определяли методами рентгеновской кристаллографии и криоэлектронной микроскопии . ^{[ 5 ]} Капсидный белок p24 состоит из двух доменов: N-концевого домена и C-концевого домена, соединенных гибкими междоменными линкерами. N-концевой домен (NTD) состоит из 7 α-спиралей (H) и β-шпильки . ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} С-концевой домен (CTD) имеет 4 α-спирали и неструктурированную область из 11 остатков. ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} N-концевой домен (NTD) облегчает контакты внутри гексамера, тогда как C-концевой домен (CTD) образует димеры, которые связываются с соседними гексамерами. ^{[ 10 ]} Каждый гексамер содержит селективную по размеру пору, окруженную шестью положительно заряженными остатками аргинина , причем пора покрыта β-шпилькой, которая может претерпевать конформационные изменения и имеет как открытую, так и закрытую конформацию. ^{[ 11 ]} В центре гексамеров находится молекула IP6, которая стабилизирует третичную структуру молекулы. Кроме того, С-концевой домен включает основную область гомологии (MHR), охватывающую аминокислоты со 153 по 172 и 20 высококонсервативных аминокислот. ^{[ 11 ]} Кроме того, в N-концевом домене имеется петля (аминокислоты 85–93), которая взаимодействует с белком циклофилином А (Cyp A).

Функция

P24 — структурный белок, играющий решающую роль в формировании и стабильности вирусного капсида, защищающего вирусную РНК . Роль капсидного белка p24 в процессе репликации ВИЧ резюмируется следующим образом: ^{[ нужна ссылка ]}

Слияние: цикл репликации ВИЧ начинается, когда ВИЧ сливается с поверхностью клетки-хозяина. Капсид, содержащий геном и белки вируса, затем попадает в клетки.
Обратная транскрипция: Капсид обеспечивает безопасную транспортировку вирусного генома и механизма обратной транскрипции от периферии цитоплазмы к транскрипционно активным сайтам в ядре. Это достигается за счет защиты вирусного генома от обнаружения факторами рестрикции, в то же время позволяя необходимым молекулам диффундировать через ядро, облегчая процесс обратной транскрипции.
Сборка: участвует в сборке новых вирусных частиц, способствуя правильной организации вирусных компонентов.
Почкование: P24 способствует процессу почкования вируса, обеспечивая правильную упаковку и высвобождение зрелых и инфекционных вирусных частиц.

Капсид ВИЧ P24 как терапевтическая мишень

Новая антиретровирусная терапия

Было показано, что циклоспорин, иммунодепрессант, предназначенный для предотвращения отторжения трансплантата, подавляет инфекцию у ВИЧ-положительных людей. ^{[ 12 ]} Циклоспорин действует как конкурентный ингибитор ассоциации капсидного белка с CypA, клеточным белком. Было показано, что CypA важен для инфекционности ВИЧ.

Капсидный белок p24 ВИЧ-1 играет решающую роль на протяжении всего цикла репликации , что делает его привлекательной терапевтической мишенью. В отличие от вирусных ферментов ( протеазы , обратной транскриптазы и интегразы ), на которые в настоящее время нацелены низкомолекулярные антиретровирусные препараты, капсидные белки p24 действуют посредством межбелковых взаимодействий. Ингибиторы капсида, такие как ленакапавир и GS-6207, влияют на активность капсидного белка ВИЧ и прошли оценку в клинических исследованиях фазы 1 в качестве монотерапии. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} Они продемонстрировали противовирусную активность в отношении всех подтипов без перекрестной резистентности с современными антиретровирусными препаратами. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} Эти результаты поддерживают методы лечения, направленные на нарушение функций капсидного белка ВИЧ.

Дизайн вакцины

P24 может индуцировать клеточный иммунный ответ и был включен в некоторые стратегии вакцинации. ^{[ 3 ]}

См. также

вакцина против ВИЧ

Диагностика

Тест на ВИЧ четвертого поколения

P24 является мишенью для иммунной системы, а антитела против p24 используются в диагностических тестах для выявления наличия антител к ВИЧ. Иммуноанализы на ВИЧ четвертого поколения обнаруживают вирусный белок p24 в крови и антитела пациента против вируса. Тесты предыдущего поколения основывались только на обнаружении антител пациента; Для обнаружения самых ранних антител требуется около 3–4 недель. Белок p24 можно обнаружить в крови пациента уже через 2 недели после заражения, что еще больше сокращает период окна, необходимый для точного определения ВИЧ-статуса пациента. ^{[ 15 ]}

Ссылки

^ Саммерс М.Ф., Хендерсон Л.Е., Ченс М.Р., Бесс Дж.В., Саут Т.Л., Блейк П.Р. и др. (май 1992 г.). «Нуклеокапсидные цинковые пальцы, обнаруженные в ретровирусах: исследования EXAFS интактных вирусов и структура нуклеокапсидного белка ВИЧ-1 в растворенном состоянии» . Белковая наука . 1 (5): 563–574. дои : 10.1002/pro.5560010502 . ПМК 2142235 . ПМИД 1304355 .
^ Росси Э., Мейзер М.Э., Кунанан С.Дж., Коклин С. (январь 2021 г.). «Структура, функции и взаимодействие капсидного белка ВИЧ-1» . Жизнь . 11 (2): 100. Бибкод : 2021Жизнь...11..100Р . дои : 10.3390/life11020100 . ПМЦ 7910843 . ПМИД 33572761 .
^ Jump up to: ^а ^б Лариджани М.С., Садат С.М., Болхассани А., Пуриаевали М.Х., Бахрамали Г., Рамезани А. (2019). «Разработка In Silico и иммунологическая оценка слитого белка p24-Nef ВИЧ-1 для подхода к кандидату на терапевтическую вакцину» . Текущие исследования ВИЧ . 16 (5): 322–337. дои : 10.2174/1570162x17666190102151717 . ПМК 6446525 . ПМИД 30605062 .
^ Hurt CB, Нельсон Дж. А., Хайтоу-Вайдман Л. Б., Миллер В. К. (декабрь 2017 г.). «Выбор теста на ВИЧ: обзор для клиницистов и исследователей» . Заболевания, передающиеся половым путем . 44 (12): 739–746. дои : 10.1097/OLQ.0000000000000719 . ПМЦ 5718364 . ПМИД 29140890 .
^ Чжао Г., Перилла Дж.Р., Юфеньюй Э.Л., Мэн Х., Чен Б., Нин Дж. и др. (май 2013 г.). «Структура зрелого капсида ВИЧ-1 по данным криоэлектронной микроскопии и полноатомной молекулярной динамики» . Природа . 497 (7451): 643–646. Бибкод : 2013Natur.497..643Z . дои : 10.1038/nature12162 . ПМЦ 3729984 . ПМИД 23719463 .
^ Гитти Р.К., Ли Б.М., Уокер Дж., Саммерс М.Ф., Ю С., Сандквист В.И. (июль 1996 г.). «Структура аминоконцевого корового домена капсидного белка ВИЧ-1». Наука . 273 (5272): 231–235. Бибкод : 1996Sci...273..231G . дои : 10.1126/science.273.5272.231 . ПМИД 8662505 . S2CID 5960953 .
^ Момани С., Ковари Л.С., Пронгей А.Дж., Келлер В., Гитти Р.К., Ли Б.М. и др. (сентябрь 1996 г.). «Кристаллическая структура димерного капсидного белка ВИЧ-1». Структурная биология природы . 3 (9): 763–770. дои : 10.1038/nsb0996-763 . ПМИД 8784350 . S2CID 33672057 .
^ Ду С., Беттс Л., Ян Р., Ши Х., Консель Дж., Ан Дж. и др. (февраль 2011 г.). «Структура полноразмерного капсидного белка ВИЧ-1 в конформационно-захваченном несобранном состоянии, индуцированная связыванием малых молекул» . Журнал молекулярной биологии . 406 (3): 371–386. дои : 10.1016/j.jmb.2010.11.027 . ПМК 3194004 . ПМИД 21146540 .
^ Гэмбл Т.Р., Ю С., Вайдос Ф.Ф., фон Шведлер Великобритания, Уортилак Д.К., Ван Х и др. (октябрь 1997 г.). «Структура карбоксильно-концевого домена димеризации капсидного белка ВИЧ-1». Наука . 278 (5339): 849–853. Бибкод : 1997Sci...278..849G . дои : 10.1126/science.278.5339.849 . ПМИД 9346481 .
^ Тан А., Пак А.Дж., Морадо Д.Р., Вот Г.А., Бриггс Дж.А. (январь 2021 г.). «Незрелый ВИЧ-1 собирается из димеров Gag, оставляя частичные гексамеры по краям решетки в качестве потенциальных субстратов для протеолитического созревания» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 118 (3). Бибкод : 2021PNAS..11820054T . дои : 10.1073/pnas.2020054118 . ПМЦ 7826355 . ПМИД 33397805 .
^ Jump up to: ^а ^б Обр М, Kräusslich HG (июль 2018 г.). «Секреты стабильности капсида ВИЧ-1» . электронная жизнь . 7 : е38895. doi : 10.7554/eLife.38895 . ПМК 6067877 . ПМИД 30063007 .
^ Сокольская, Елена; Оливари, Сильвия; Зуфери, Мадлен; Страмбио-Де-Кастилия, Катерина; Пиццато, Массимо; Любан, Джереми (май 2010 г.). «Циклоспорин блокирует включение гликопротеина оболочки ВИЧ-1 в вирионы» . Журнал вирусологии . 84 (9): 4851–4855. дои : 10.1128/JVI.01699-09 . ISSN 0022-538X . ПМЦ 2863729 . ПМИД 20181694 .
^ Jump up to: ^а ^б Линк Д.О., Ри М.С., Цзе В.К., Чжэн Дж., Сомоса Дж.Р., Роу В. и др. (август 2020 г.). «Клиническое воздействие на капсидный белок ВИЧ с помощью небольшой молекулы длительного действия» . Природа . 584 (7822): 614–618. Бибкод : 2020Natur.584..614L . дои : 10.1038/s41586-020-2443-1 . ПМЦ 8188729 . ПМИД 32612233 .
^ Jump up to: ^а ^б Двори-Соболь Х., Шайк Н., Каллебо С., Ри М.С. (январь 2022 г.). «Ленакапавир: первый в своем классе ингибитор капсида ВИЧ-1» . Современное мнение о ВИЧ и СПИДе . 17 (1): 15–21. дои : 10.1097/COH.0000000000000713 . ПМИД 34871187 . S2CID 244940471 .
^ Константин Н. (февраль 1998 г.). «Анализ антител к ВИЧ» . База знаний о ВИЧ InSite . Архивировано из оригинала 25 июня 2001 г. – на сайте hivinsite.ucsf.edu.

Дальнейшее чтение

Визнерович М. «ТУ против пг р24» . Троно Лаб – Лаборатория вирусологии и генетики . Федеральная политехническая школа Лозанны (EPFL). Архивировано из оригинала 9 марта 2008 года.
«Часто задаваемые вопросы: комбинированные анализы антител и антигенов ВИЧ четвертого поколения» (PDF) . Пенсильвания / Среднеатлантический образовательный и учебный центр по СПИДу при Федерации здравоохранения Филадельфии. Последняя редакция . Март 2013 г. Архивировано из оригинала (PDF) 15 июля 2015 г.

Эта белках статья о незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Саммерс М.Ф., Хендерсон Л.Е., Ченс М.Р., Бесс Дж.В., Саут Т.Л., Блейк П.Р. и др. (май 1992 г.). «Нуклеокапсидные цинковые пальцы, обнаруженные в ретровирусах: исследования EXAFS интактных вирусов и структура нуклеокапсидного белка ВИЧ-1 в растворенном состоянии» . Белковая наука . 1 (5): 563–574. дои : 10.1002/pro.5560010502 . ПМК 2142235 . ПМИД 1304355 .

[2] Росси Э., Мейзер М.Э., Кунанан С.Дж., Коклин С. (январь 2021 г.). «Структура, функции и взаимодействие капсидного белка ВИЧ-1» . Жизнь . 11 (2): 100. Бибкод : 2021Жизнь...11..100Р . дои : 10.3390/life11020100 . ПМЦ 7910843 . ПМИД 33572761 .

[msl-3] Jump up to: ^а ^б Лариджани М.С., Садат С.М., Болхассани А., Пуриаевали М.Х., Бахрамали Г., Рамезани А. (2019). «Разработка In Silico и иммунологическая оценка слитого белка p24-Nef ВИЧ-1 для подхода к кандидату на терапевтическую вакцину» . Текущие исследования ВИЧ . 16 (5): 322–337. дои : 10.2174/1570162x17666190102151717 . ПМК 6446525 . ПМИД 30605062 .

[4] Hurt CB, Нельсон Дж. А., Хайтоу-Вайдман Л. Б., Миллер В. К. (декабрь 2017 г.). «Выбор теста на ВИЧ: обзор для клиницистов и исследователей» . Заболевания, передающиеся половым путем . 44 (12): 739–746. дои : 10.1097/OLQ.0000000000000719 . ПМЦ 5718364 . ПМИД 29140890 .

[5] Чжао Г., Перилла Дж.Р., Юфеньюй Э.Л., Мэн Х., Чен Б., Нин Дж. и др. (май 2013 г.). «Структура зрелого капсида ВИЧ-1 по данным криоэлектронной микроскопии и полноатомной молекулярной динамики» . Природа . 497 (7451): 643–646. Бибкод : 2013Natur.497..643Z . дои : 10.1038/nature12162 . ПМЦ 3729984 . ПМИД 23719463 .

[6] Гитти Р.К., Ли Б.М., Уокер Дж., Саммерс М.Ф., Ю С., Сандквист В.И. (июль 1996 г.). «Структура аминоконцевого корового домена капсидного белка ВИЧ-1». Наука . 273 (5272): 231–235. Бибкод : 1996Sci...273..231G . дои : 10.1126/science.273.5272.231 . ПМИД 8662505 . S2CID 5960953 .

[7] Момани С., Ковари Л.С., Пронгей А.Дж., Келлер В., Гитти Р.К., Ли Б.М. и др. (сентябрь 1996 г.). «Кристаллическая структура димерного капсидного белка ВИЧ-1». Структурная биология природы . 3 (9): 763–770. дои : 10.1038/nsb0996-763 . ПМИД 8784350 . S2CID 33672057 .

[8] Ду С., Беттс Л., Ян Р., Ши Х., Консель Дж., Ан Дж. и др. (февраль 2011 г.). «Структура полноразмерного капсидного белка ВИЧ-1 в конформационно-захваченном несобранном состоянии, индуцированная связыванием малых молекул» . Журнал молекулярной биологии . 406 (3): 371–386. дои : 10.1016/j.jmb.2010.11.027 . ПМК 3194004 . ПМИД 21146540 .

[9] Гэмбл Т.Р., Ю С., Вайдос Ф.Ф., фон Шведлер Великобритания, Уортилак Д.К., Ван Х и др. (октябрь 1997 г.). «Структура карбоксильно-концевого домена димеризации капсидного белка ВИЧ-1». Наука . 278 (5339): 849–853. Бибкод : 1997Sci...278..849G . дои : 10.1126/science.278.5339.849 . ПМИД 9346481 .

[10] Тан А., Пак А.Дж., Морадо Д.Р., Вот Г.А., Бриггс Дж.А. (январь 2021 г.). «Незрелый ВИЧ-1 собирается из димеров Gag, оставляя частичные гексамеры по краям решетки в качестве потенциальных субстратов для протеолитического созревания» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 118 (3). Бибкод : 2021PNAS..11820054T . дои : 10.1073/pnas.2020054118 . ПМЦ 7826355 . ПМИД 33397805 .

[:2-11] Jump up to: ^а ^б Обр М, Kräusslich HG (июль 2018 г.). «Секреты стабильности капсида ВИЧ-1» . электронная жизнь . 7 : е38895. doi : 10.7554/eLife.38895 . ПМК 6067877 . ПМИД 30063007 .

[12] Сокольская, Елена; Оливари, Сильвия; Зуфери, Мадлен; Страмбио-Де-Кастилия, Катерина; Пиццато, Массимо; Любан, Джереми (май 2010 г.). «Циклоспорин блокирует включение гликопротеина оболочки ВИЧ-1 в вирионы» . Журнал вирусологии . 84 (9): 4851–4855. дои : 10.1128/JVI.01699-09 . ISSN 0022-538X . ПМЦ 2863729 . ПМИД 20181694 .

[:0-13] Jump up to: ^а ^б Линк Д.О., Ри М.С., Цзе В.К., Чжэн Дж., Сомоса Дж.Р., Роу В. и др. (август 2020 г.). «Клиническое воздействие на капсидный белок ВИЧ с помощью небольшой молекулы длительного действия» . Природа . 584 (7822): 614–618. Бибкод : 2020Natur.584..614L . дои : 10.1038/s41586-020-2443-1 . ПМЦ 8188729 . ПМИД 32612233 .

[:1-14] Jump up to: ^а ^б Двори-Соболь Х., Шайк Н., Каллебо С., Ри М.С. (январь 2022 г.). «Ленакапавир: первый в своем классе ингибитор капсида ВИЧ-1» . Современное мнение о ВИЧ и СПИДе . 17 (1): 15–21. дои : 10.1097/COH.0000000000000713 . ПМИД 34871187 . S2CID 244940471 .

[15] Константин Н. (февраль 1998 г.). «Анализ антител к ВИЧ» . База знаний о ВИЧ InSite . Архивировано из оригинала 25 июня 2001 г. – на сайте hivinsite.ucsf.edu.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]