Агнопротеин
| Агнопротеин | |||
|---|---|---|---|
 Ядерно-магнитно-резонансная структура содержащей гидрофобной спираль области агнопротеина вируса JC . [ 1 ] | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | Полиома_агно | ||
| Пфам | PF01736 | ||
| ИнтерПро | ИПР002643 | ||
| Суперсемейство OPM | 405 | ||
| белок OPM | 2мдж2 | ||
| |||
Агнопротеин — это белок, экспрессируемый некоторыми членами семейства полиомавирусов геном , называемым агногеном . Полиомавирусы, в которых он встречается, включают два человеческих полиомавируса, связанных с заболеванием, вирус BK и вирус JC , а также обезьяний полиомавирус SV40 . [ 2 ]
Последовательность и структура
[ редактировать ]Агнопротеин обычно довольно короткий: примеры вируса BK , вируса JC и SV40 имеют длину 62, 71 и 66 аминокислотных остатков соответственно. Среди других известных геномов полиомавирусов с предсказанным агногеном длина полученного предсказанного белка значительно варьируется: от 30 до 154 остатков. [ 3 ] Он содержит высокогидрофобную центральную аминокислотную последовательность , «двудольную» последовательность ядерной локализации на N-конце и высокоосновные аминокислоты на обоих концах. Сравнение последовательностей различных вирусных агнопротеинов позволяет предположить консервативность последовательностей по направлению к N-концу с большей вариабельностью по направлению к С-концу. Образование амфипатических альфа-спиралей в лабораторных условиях было продемонстрировано для части последовательности, которая, как полагают, играет роль в обеспечении димеризации и олигомеризации белка. [ 1 ] [ 2 ] [ 4 ] Экспериментально было показано, что агнопротеины BK, JC и SV40 фосфорилируются in vivo , что, по-видимому, улучшает как стабильность белка, так и распространение вируса, но никаких других посттрансляционных модификаций обнаружено не было. [ 2 ] [ 3 ]
Выражение
[ редактировать ]
Агнопротеин экспрессируется из области кольцевого вирусного генома , называемой агногеном, открытой рамки считывания, содержащейся в области генома полиомавируса, которая кодирует белки вирусного капсида и известна как «поздняя область», поскольку она экспрессируется поздно в Цикл вирусной инфекции и репликации. [ 2 ] Свое название получили агноген и его белковый продукт (от греческого agnosis — «не знающий» [ 3 ] ), поскольку наличие открытой рамки считывания и соответствующей РНК было обнаружено до подтверждения существования белкового продукта. [ 6 ]
Клеточная локализация
[ редактировать ]Агнопротеин постоянно обнаруживается в цитоплазме инфицированных клеток, особенно высокие концентрации – в перинуклеарном пространстве . Его также можно обнаружить в ядре клетки ; в случае вируса JC локализованный в ядре агнопротеин составляет 15–20% от общего экспрессируемого агнопротеина. [ 2 ]
Функция
[ редактировать ]Агнопротеин представляет собой регуляторный белок, необходимый для эффективной пролиферации вирусов, в которых он присутствует, хотя многие полиомавирусы не имеют этого гена. [ 4 ] Его функции плохо охарактеризованы даже у хорошо изученных вирусов. Вирусы с нулевой мутацией без агнопротеина обычно либо неспособны к пролиферации, либо имеют значительные нарушения; некоторые такие мутанты могут производить вирионы , но они могут быть неспособны покинуть клетку-хозяина или не иметь надлежащим образом упакованного генетического материала. [ 7 ] [ 8 ] Нулевые мутанты агнопротеина могут успешно пролиферировать, если агнопротеин присутствует в транс . [ 7 ] Хотя белок не обнаруживается в зрелых вирионах , есть некоторые свидетельства того, что он может секретироваться из инфицированных клеток еще до выхода вируса и поглощаться соседними неинфицированными клетками. [ 9 ]
Агнопротеин связан с рядом процессов жизненного цикла вируса, включая транскрипцию , репликацию и инкапсидацию вирусного генома. [ 4 ] Также было высказано предположение, что агнопротеин действует как виропорин – то есть вирусный белок, который изменяет проницаемость мембраны , чтобы облегчить выход вирусных частиц из клетки. [ 10 ] Кроме того, наблюдалось влияние на поведение самой клетки-хозяина, включая нарушение прохождения клеточного цикла и нарушения репарации ДНК . [ 2 ]
Поскольку агнопротеин является очень основным , предполагается, что он является ДНК-связывающим белком . [ 6 ] но не было показано, что он связывает ДНК. [ 2 ] большом количестве белок-белковых взаимодействий Сообщалось о между агнопротеином и другими белками как вирусного, так и клеточного происхождения. Агнопротеин взаимодействует с вирусными белками малого опухолевого антигена и большого опухолевого антигена , а также с капсидным белком VP1 . [ 2 ] Белки клеток-хозяев, о которых сообщается как партнеры по связыванию для агнопротеина по крайней мере одного вида вируса, включают p53 , Ku70 , PP2A , YB-1 , FEZ1 , HP1α , α-SNAP , PCNA и AP-3 . [ 2 ] [ 3 ]
В некоторых случаях сам агноген имеет функциональное значение, даже если он не может экспрессировать агнопротеин. [ 2 ] [ 11 ] Делеция нуклеотидов в этой области связана с вариантом вируса JC, способным инфицировать типы клеток, на которые обычно не нацелен этот вирус. Этот вариант был связан с заболеванием, недавно описанным в отчетах о случаях заболевания, называемым вирусной энцефалопатией JC , в отличие от прогрессирующей мультифокальной лейкоэнцефалопатии (ПМЛ), которая уже давно связана с JC у лиц с ослабленным иммунитетом . [ 12 ] [ 13 ]
Эволюция
[ редактировать ]Хотя агнопротеин имеет решающее значение для пролиферации полиомавирусов, в которых он встречается, его распределение среди полиомавирусов, геномы которых секвенированы, неоднородно. Он хорошо изучен на трех вирусах, поражающих хозяев-млекопитающих, включая два человеческих вируса – вирус BK и вирус JC – и обезьяний вирус SV40 ; примеры BK, JC и SV40 на сегодняшний день являются наиболее изученными и имеют довольно высокую консервативность последовательности . [ 2 ] [ 3 ] Дополнительные предсказанные агногены были идентифицированы из секвенированных геномов других полиомавирусов, а предсказанные белковые продукты значительно различаются по длине и в целом имеют низкую идентичность последовательностей. [ 3 ]
незначительно Распределение агнопротеина среди полиомавирусов привело к предположению о том, что давление эволюционного отбора в пользу его присутствия . Среди секвенированных геномов вируса BK агнопротеин является наиболее вариабельным вирусным белком по аминокислотной последовательности. [ 3 ] Различия в тропизме тканей и жизненном цикле вируса, особенно в выходе вируса из клетки-хозяина, также были предложены в качестве объяснения присутствия или отсутствия агнопротеина в различных полиомавирусах человека. [ 14 ]
Птичьи полиомавирусы
[ редактировать ]Ген встречается в птичьих полиомавирусах в аналогичном геномном положении и первоначально был обозначен как агноген, но он не имеет обнаруживаемого сходства последовательностей с примерами млекопитающих. Белковый продукт этого гена был обнаружен в капсидах зрелых вирионов, что привело к его реклассификации в VP4, чтобы отразить его особую роль в качестве структурного белка . Однако его до сих пор часто называют «птичьим агнопротеином 1а». [ 3 ] [ 15 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Корич П., Сарибас А.С., Абу-Гарбиа М., Чайлдерс В., Уайт М.К., Буазиз С., Сафак М. (июнь 2014 г.). «Структура ядерного магнитного резонанса показала, что агнопротеин вируса полиомы человека JC содержит α-спираль, охватывающую домен, богатый Leu/Ile/Phe» . Журнал вирусологии . 88 (12): 6556–75. дои : 10.1128/jvi.00146-14 . ПМК 4054343 . ПМИД 24672035 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к Сарибас А.С., Чорич П., Хамазаспян А., Дэвис В., Аксман Р., Уайт М.К., Абу-Гарбиа М., Чайлдерс В., Кондра Дж.Х., Буазиз С., Сафак М. (октябрь 2016 г.). «Выход из неизведанного: структурные и функциональные особенности агнопротеина полиомавирусов» . Журнал клеточной физиологии . 231 (10): 2115–27. дои : 10.1002/jcp.25329 . ПМК 5217748 . ПМИД 26831433 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час Геритс Н., Моенс У (октябрь 2012 г.). «Агнопротеин полиомавирусов млекопитающих» . Вирусология . 432 (2): 316–26. дои : 10.1016/j.virol.2012.05.024 . ПМК 7111918 . ПМИД 22726243 .
- ^ Jump up to: а б с Сами Сарибас А., Абу-Гарбия М., Чилдерс В., Сариер И.К., Уайт М.К., Сафак М. (август 2013 г.). «Основная роль Leu/Ile/Phe-богатого домена агнопротеина вируса JC в образовании димера/олигомера, стабильности белка и сплайсинге вирусных транскриптов» . Вирусология . 443 (1): 161–76. дои : 10.1016/j.virol.2013.05.003 . ПМЦ 3777628 . ПМИД 23747198 .
- ^ Уортон К.А., Куигли С., Темелес М., Данстан Р.В., Дойл К., Каир-МакФарланд Е., Вей Дж., Буко А., Рид К.Э., Сан С., Кармилло П., Сур Дж., Карулли Дж.П., Мэнсфилд К.Г., Уэстморленд С.В., Стаугайтис С.М., Фокс Р.Дж., Мейер В., Гельц С.Е. (18 мая 2016 г.). «Обилие и распространение полиомавируса JC при прогрессирующей мультифокальной лейкоэнцефалопатии (ПМЛ) в тканях головного мозга вовлекает миелиновую оболочку во внутримозговое распространение инфекции» . ПЛОС ОДИН . 11 (5): e0155897. Бибкод : 2016PLoSO..1155897W . дои : 10.1371/journal.pone.0155897 . ПМЦ 4871437 . ПМИД 27191595 .
- ^ Jump up to: а б Джей Дж., Номура С., Андерсон К.В., Хури Дж. (май 1981 г.). «Идентификация агногенного продукта SV40: ДНК-связывающего белка». Природа . 291 (5813): 346–9. Бибкод : 1981Natur.291..346J . дои : 10.1038/291346a0 . ПМИД 6262654 . S2CID 4266856 .
- ^ Jump up to: а б Мире М.Р., Олсен Г.Х., Госерт Р., Хирш Х.Х., Ринальдо CH (март 2010 г.). «Клинические варианты BK полиомавируса с делецией агногена нефункциональны, но восстанавливаются путем транскомплементации» . Вирусология . 398 (1): 12–20. дои : 10.1016/j.virol.2009.11.029 . ПМИД 20005552 .
- ^ Сарыер И.К., Сарибас А.С., Уайт М.К., Сафак М. (май 2011 г.). «Заражение агнопротеин-негативными мутантами полиомавирусов JC и SV40 приводит к высвобождению вирионов, в большинстве случаев дефицитных по содержанию ДНК» . Вирусологический журнал . 8 (1): 255. дои : 10.1186/1743-422X-8-255 . ПМК 3127838 . ПМИД 21609431 .
- ^ Отлу О, Де Симоне Ф.И., Оталора Ю.Л., Халили К., Сарыер И.К. (ноябрь 2014 г.). «Агнопротеин полиомавируса JC высвобождается инфицированными клетками: доказательства его клеточного поглощения неинфицированными соседними клетками» . Вирусология . 468–470: 88–95. дои : 10.1016/j.virol.2014.07.054 . ПМК 4254181 . ПМИД 25151063 .
- ^ Сузуки Т., Орба Ю., Окада Ю., Сунден Ю., Кимура Т., Танака С., Нагасима К., Холл В.В., Сава Х. (март 2010 г.). «Агнопротеин вируса полиомы человека JC действует как виропорин» . ПЛОС Патогены . 6 (3): e1000801. дои : 10.1371/journal.ppat.1000801 . ПМК 2837404 . ПМИД 20300659 .
- ^ Халили К., Уайт М.К., Сава Х., Нагашима К., Сафак М. (июль 2005 г.). «Агнопротеин полиомавирусов: многофункциональный вспомогательный белок» . Журнал клеточной физиологии . 204 (1): 1–7. дои : 10.1002/jcp.20266 . ПМИД 15573377 .
- ^ Вютрих С., Данг X, Уэстморленд С., Маккей Дж., Махешвари А., Андерсон М.П., Роппер А.Х., Вискиди Р.П., Коральник И.Дж. (июнь 2009 г.). «Фульминантная вирусная энцефалопатия JC с продуктивным инфицированием кортикальных пирамидных нейронов» . Анналы неврологии . 65 (6): 742–8. дои : 10.1002/ana.21619 . ПМЦ 2865689 . ПМИД 19557867 .
- ^ Данг X, Вютрих С, Гордон Дж, Сава Х, Коральник И.Дж. (19 апреля 2012 г.). «Вирусная энцефалопатия JC связана с новым вариантом JCV с делецией агнопротеина» . ПЛОС ОДИН . 7 (4): e35793. Бибкод : 2012PLoSO...735793D . дои : 10.1371/journal.pone.0035793 . ПМЦ 3334910 . ПМИД 22536439 .
- ^ Ван Гелу М., Хан М.Т., Элерс Б., Моенс У. (ноябрь 2012 г.). «Анализ генома новых полиомавирусов человека» . Обзоры по медицинской вирусологии . 22 (6): 354–77. дои : 10.1002/rmv.1711 . ПМИД 22461085 .
- ^ Джон Р., Мюллер Х. (апрель 2001 г.). «Агнопротеин 1а вируса полиомы птиц включен в вирусную частицу в качестве четвертого структурного белка, VP4» . Журнал общей вирусологии . 82 (Часть 4): 909–18. дои : 10.1099/0022-1317-82-4-909 . ПМИД 11257197 .