Группоспецифический антиген
 | Эта статья фокусируется только на одном специализированном аспекте предмета . ( январь 2014 г. ) |
Группоспецифический антиген , или gag , представляет собой полипротеин , который содержит основные структурные белки ортервирусов ( кроме Caulimoviridae ). Он был назван так потому, что ученые считали его антигенным. Теперь известно, что он составляет внутреннюю оболочку, а не оболочку, обнаженную снаружи. Он составляет все структурные единицы вирусной конформации и обеспечивает опорную основу для зрелого вириона.
Все орторетровирусные gag -белки обрабатываются протеазой (PR или pro ) на части MA (матрица) , CA (капсид), NC (нуклеокапсид), а иногда и больше. [1] Если Gag не расщепляется на свои субъединицы, вирион не созревает и остается неинфекционным.
Он содержит часть gag-onc слитого белка .
Кляп при ВИЧ
[ редактировать ]
| Кляпный полипротеин | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | кляп | ||
| ЮниПрот | P04591 | ||
| |||
Система нумерации
[ редактировать ]По соглашению, геном ВИЧ нумеруется в соответствии с эталонным штаммом HXB2 группы M ВИЧ-1 подтипа B. [2]
Транскрипция и процессинг мРНК
[ редактировать ]После того как вирус проникает в клетку-мишень, вирусный геном интегрируется в хроматин клетки-хозяина. Затем РНК-полимераза II транскрибирует полноразмерную вирусную РНК из 9181 нуклеотида. Белок ВИЧ Gag кодируется геном ВИЧ gag , нуклеотидами HXB2 790–2292. [2]
И
[ редактировать ]ВИЧ Матричный белок p17 (MA) представляет собой белок массой 17 кДа , состоящий из 132 аминокислот, который включает N-конец полипротеина Gag . Он отвечает за нацеливание полипротеина Gag на плазматическую мембрану посредством взаимодействия с PI(4,5)P2 через его высокоосновную область (HBR). [3] MA ВИЧ также вступает в контакты с трансмембранным гликопротеином gp41 ВИЧ в собранном вирусе и, действительно, может играть решающую роль в рекрутировании гликопротеинов Env в сайты почкования вируса. [ нужна ссылка ]
Как только Gag транслируется на рибосомах, полипротеины Gag миристоилируются по N-концевым остаткам глицина с помощью N-миристоилтрансферазы 1 . Это критическая модификация для нацеливания на плазматическую мембрану. В несвязанной с мембраной форме хвост миристоиловой жирной кислоты МА изолирован в гидрофобном кармане в ядре белка МА. [3]
Распознавание PI(4,5)P2 плазматической мембраны MA HBR активирует «миристоильный переключатель», при котором миристоильная группа вытесняется из своего гидрофобного кармана в MA и внедряется в плазматическую мембрану. [3] Параллельно (или, возможно, одновременно с) активацией миристоильного переключателя фрагмент арахидоновой кислоты PI(4,5)P2 экстрагируется из плазматической мембраны и связывается в канале на поверхности МА (который отличается от того, который ранее был занят миристоильная группа МА. [3] Затем ВИЧ Gag прочно связывается с поверхностью мембраны посредством трех взаимодействий: 1) между MA HBR и инозитолфосфатом PI(4,5)P2, 2) между экструдированным миристоиловым хвостом MA и гидрофобной внутренней частью плазмы. 3) между фрагментом арахидоновой кислоты PI(4,5)P2 и гидрофобным каналом вдоль поверхности МА. [ нужна ссылка ]
ЧТО
[ редактировать ]Капсидный белок p24 (CA) представляет собой белок массой 24 кДа, слитый с С-концом MA в непроцессированном полипротеине Gag ВИЧ. После созревания вируса CA образует вирусный капсид . CA имеет два общепризнанных домена: C-концевой домен (CTD) и N-концевой домен (NTD). CA CTD и NTD играют разные роли в процессе почкования ВИЧ и структуры капсида. [ нужна ссылка ]
Когда вестерн-блот- тест используется для выявления ВИЧ-инфекции, р24 является одним из трех основных тестируемых белков, наряду с gp120 /gp160 и gp41 .
Хотя MA, IN, VPR и cPPT ранее считались факторами способности ВИЧ воздействовать на неделящиеся клетки, было показано, что СА является доминирующим фактором, определяющим инфекционность ретровируса в неделящихся клетках, что является ключевым фактором, помогающим избежать Инсерционный мутагенез в лентивирусной генной терапии . [4]
СП1
[ редактировать ]Спейсерный пептид 1 (SP1, ранее «p2») представляет собой полипептид из 14 аминокислот, занимающий промежуточное положение между CA и NC. Расщепление соединения CA-SP1 является заключительным этапом созревания вируса, который позволяет CA конденсироваться в вирусный капсид. SP1 неструктурирован в растворе, но в присутствии менее полярных растворителей или при высоких концентрациях полипептида принимает α-спиральную структуру. [5] В научных исследованиях вестерн-блоттинг CA (24 кДа) может указывать на дефект созревания из-за высокого относительного присутствия полосы 25 кДа (нерасщепленный CA-SP1). SP1 играет решающую роль в сборке частиц ВИЧ. [5] хотя точная природа его роли и физиологическое значение структурной динамики SP1 неизвестны.
Северная Каролина
[ редактировать ]Белок нуклеокапсида ВИЧ (NC) представляет собой белок цинковых пальцев массой 7 кДа в полипротеине Gag, который после созревания вируса образует вирусный нуклеокапсид. NC рекрутирует полноразмерную вирусную геномную РНК в возникающие вирионы. [ нужна ссылка ]
SP2
[ редактировать ]Спейсерный пептид 2 (SP2, ранее «p1») представляет собой полипептид из 16 аминокислот с неизвестной функцией, который разделяет Gag-белки NC и p6.
стр.6
[ редактировать ]ВИЧ p6 представляет собой полипептид массой 6 кДа на С-конце полипротеина Gag. [6] Он привлекает клеточные белки TSG101 (компонент ESCRT-I ) и ALIX для инициации отпочкования вирусных частиц из плазматической мембраны. p6 не имеет известной функции в зрелом вирусе. [ нужна ссылка ]
У эндогенных ретровирусов
[ редактировать ]Как эндогенный ретровирус человека K, так и копии эндогенного ретровируса человека-W несут gag- гены, обычно поврежденные, которые широко экспрессируются. Существует долгая история предположений об их причастности к рассеянному склерозу и другим неврологическим расстройствам. [7]
В других вирусах
[ редактировать ]| Кляпный белок спумавируса | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Символ | Gag_foam | ||
| Пфам | PF03276 | ||
| ИнтерПро | ИПР004957 | ||
| |||
Ген gag Spumaretrovirinae ) (например, P14349 и Metaviridae (например, Q86TG7 ) имеет только узнаваемую нуклеокапсидную часть. У него также отсутствует последовательность миристоилирования. [8]
Спумаретровирусный (SV) кляп связан с орторетровирусным кляпом , поскольку структурные исследования показали, что часть N-концевого домена имеет функциональную и структурную гомологию с типичным капсидным белком. [9] SV Кляп не обрабатывается так же, как орторетровирусный кляп ; требуется только крошечный разрез 3 кДа на С-конце, а другие сайты расщепления обычно неэффективны. [10]
Известно , что метавирусный (MV, Ty3/gypsy) gag также имеет структурно гомологичный капсидный белок. Каждый капсид состоит из 540 белков. В отличие от орторетровирусных белков CA, он не требует резкого созревания. [11] животных Ген белка, ассоциированного с цитоскелетом (ARC), регулируемой активностью , перепрофилирован из метавирусного кляпа . [12] Этот ген отвечает за транспортировку мРНК между нервными клетками, что является ключевым элементом нейропластичности . Он независимо возник у четвероногих и дрозофил . [13]
Представители Caulimoviridae редко получают присвоение gag своей ORF, содержащей капсид, но схема CP-PRO-POL действительно показывает аналогию с канонической установкой gag - pol . Слипаются ли части в полипротеин, зависит от рода. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Гроб Дж.М., Хьюз С.Х., Вармус Х.Э. (1997). «Генетическая организация» . Ретровирусы . Лабораторный пресс Колд-Спринг-Харбор.
- ^ Jump up to: а б «Ориентиры генома ВИЧ» . Лос-Аламосская национальная лаборатория . Проверено 4 ноября 2013 г.
- ^ Jump up to: а б с д Лалонд М.С., Сандквист, Висконсин (ноябрь 2012 г.). «Как ВИЧ находит дверь» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (46): 18631–2. Бибкод : 2012PNAS..10918631L . дои : 10.1073/pnas.1215940109 . ПМЦ 3503163 . ПМИД 23118338 .
- ^ Ямасита М., Эмерман М. (июнь 2004 г.). «Капсид является доминирующим фактором, определяющим инфекционность ретровирусов в неделящихся клетках» . Журнал вирусологии . 78 (11): 5670–5678. doi : 10.1128/JVI.78.11.5670-5678.2004 . ПМК 415837 . ПМИД 15140964 .
- ^ Jump up to: а б Датта С.А., Темеселев Л.Г., Крист Р.М., Сохейлиан Ф., Камата А., Мирро Дж. и др. (май 2011 г.). «О роли домена SP1 в сборке частиц ВИЧ-1: молекулярный переключатель?» . Журнал вирусологии . 85 (9): 4111–21. дои : 10.1128/JVI.00006-11 . ПМК 3126284 . ПМИД 21325421 .
- ^ Солбак С.М., Рекстен Т.Р., Хан Ф., Рэй В., Хенкляйн П., Хенкляйн П. и др. (февраль 2013 г.). «ВИЧ-1 p6 - структурированный и гибкий многофункциональный мембранно-взаимодействующий белок» . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Биомембраны . 1828 (2). Эльзевир Б.В.: 816–23. дои : 10.1016/j.bbamem.2012.11.010 . ПМИД 23174350 .
- ^ Энтони Дж.М., Делорье А.М., Бхат Р.К., Эллестад К.К., Пауэр С (февраль 2011 г.). «Человеческие эндогенные ретровирусы и рассеянный склероз: невинные свидетели или детерминанты заболевания?» (PDF) . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярные основы болезней . 1812 (2): 162–76. дои : 10.1016/j.bbadis.2010.07.016 . ПМЦ 7172332 . ПМИД 20696240 .
- ^ Туре Ф., Гиген Ф., Гренландия Т., Терзян К. (декабрь 2014 г.). «В промежутке: цыганка Drosophila melanogaster открывает новое понимание эволюции эндогенных ретровирусов» . Вирусы . 6 (12): 4914–25. дои : 10.3390/v6124914 . ПМЦ 4276936 . ПМИД 25502325 .
- ^ Болл Нью-Джерси, Никастро Дж., Датта М., Поллард Дж., Голдстоун округ Колумбия, Санс-Рамос М. и др. (ноябрь 2016 г.). «Структура центрального домена кляпа Spumaretrovirus обнаруживает древний ретровирусный капсид» . ПЛОС Патогены . 12 (11): e1005981. дои : 10.1371/journal.ppat.1005981 . ПМК 5102385 . ПМИД 27829070 .
- ^ Мюллерс Э (март 2013 г.). «Пенистые белки вируса Gag: чем они отличаются?» . Вирусы . 5 (4): 1023–41. дои : 10.3390/v5041023 . ПМЦ 3705263 . ПМИД 23531622 .
- ^ Додонова С.О., Принц С., Биланшоне В., Сандмейер С., Бриггс Дж.А. (май 2019 г.). «Структура капсида ретротранспозона Ty3/Gypsy и эволюция ретровирусов» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 116 (20): 10048–10057. дои : 10.1073/pnas.1900931116 . ПМК 6525542 . ПМИД 31036670 .
- ^ Котти М.А., Летэм С.С., Янг Г.Р., Стой Дж.П., Тейлор И.А. (январь 2020 г.). «Drosophila melanogaster ARC1 обнаруживает перепрофилированную молекулу с характеристиками ретровирусного Gag» . Достижения науки . 6 (1): eaay6354. дои : 10.1126/sciadv.aay6354 . ПМК 6938703 . ПМИД 31911950 .
- ^ Пэрриш Н.Ф., Томонага К. (январь 2018 г.). «Вирусный (дуговой) улей для памяти многоклеточных животных» . Клетка . 172 (1–2): 8–10. дои : 10.1016/j.cell.2017.12.029 . ПМИД 29328922 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Схема на stanford.edu
- gag + Protein в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- gag+Genes в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- кляп + ген + продукты, + человек + иммунодефицит + вирус в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)