Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Агнопротеин
2mj2.png
Ядерная магнитный резонанс структура спирали -содержащей гидрофобной области вируса JC agnoprotein. [1]
Идентификаторы
СимволПолиома_агно
PfamPF01736
ИнтерПроIPR002643
OPM суперсемейство405
Белок OPM2mj2
Доступные белковые структуры:
Pfam  структуры / ECOD  
PDBRCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumкраткое изложение структуры

Агнопротеин - это белок, экспрессируемый некоторыми членами семейства полиомавирусов из гена, называемого агногеном . Полиомавирусы , в котором это происходит , включают два человека полиомавирусы , связанные с болезнью, вирусом BK и вируса JC , а также обезьяний полиомавирусов SV40 . [2]

Последовательность и структура [ править ]

Agnoprotein , как правило , довольно коротким: примеры из ВК - вируса , вируса JC и SV40 являются 62, 71 и 66 аминокислотных остатков длиной, 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 предположитьсохранение последовательности по направлению к N-концу с большей вариабельностью по направлению к C-концу. Формирование амфипатических альфа-спиралей в лабораторных условиях было продемонстрировано для части последовательности, которая, как полагают, играет роль в опосредовании димеризации и олигомеризации белка. [1] [2] [4] Экспериментально продемонстрировано , 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 [ править ]

Карта из генома от вируса JC , что указывает на положение agnogene (желтый) в конце области относительно других генов , кодирующих и к некодирующей области управления (НКРС). [5]

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», потому что она экспрессируется поздно в цикл вирусной инфекции и репликации. [2] Агноген и его белковый продукт получили свое название (от греческого agnosis , «без знания» [3] ), потому что присутствие открытой рамки считывания и соответствующей РНК было обнаружено до подтверждения существования белкового продукта. [6]

Сотовая локализация [ править ]

Агнопротеин постоянно обнаруживается в цитоплазме инфицированных клеток с особенно высокими концентрациями в перинуклеарном пространстве . Он также обнаруживается в ядре клетки ; в случае вируса JC агнопротеин, локализованный в ядре, составляет 15–20% от общего экспрессированного агнопротеина. [2]

Функция [ править ]

Агнопротеин - это регуляторный белок, необходимый для эффективной пролиферации вирусов, в которых он присутствует, хотя многие полиомавирусы не имеют этого гена. [4] Его функции плохо описаны даже у хорошо изученных вирусов. Нулевые мутантные вирусы без агнопротеина обычно либо неспособны к пролиферации, либо сильно повреждены; некоторые такие мутанты могут продуцировать вирионы , но они могут не выходить из клетки-хозяина или не иметь надлежащим образом упакованного генетического материала. [7] [8] Нулевые мутанты по агнопротеину могут успешно пролиферировать, если агнопротеин присутствует в транс . [7] Хотя этот белок не обнаружен в зрелых вирионах, есть некоторые свидетельства того, что он может секретироваться из инфицированных клеток даже до выхода вируса и поглощаться соседними неинфицированными клетками. [9]

Агнопротеин был 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, наблюдались эффекты на поведение самой клетки-хозяина, в том числе нарушение прохождения клеточного цикла и дефицит репарации ДНК . [2]

Поскольку это является очень основным , agnoprotein было предположительно ДНК-связывающий белок , [6] , но не было показано , чтобы связать ДНК. [2] Сообщалось о большом количестве белок-белковых взаимодействий между агнопротеином и другими белками как вирусного происхождения, так и происхождения клеток-хозяев. Агнопротеин взаимодействует с вирусными белками, малым опухолевым антигеном и большим опухолевым антигеном, а также с капсидным белком VP1 . [2] Белки клетки-хозяина, которые, как сообщается, являются партнерами по связыванию 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 была связана с вариантом вируса JC, способным инфицировать типы клеток, не являющиеся мишенями для этого вируса. Этот вариант был связан с заболеванием, недавно описанным в отчетах о случаях, называемым вирусной энцефалопатией JC , в отличие от прогрессирующей мультифокальной лейкоэнцефалопатии (PML), которая долгое время была связана с JC у лиц с ослабленным иммунитетом . [12] [13]

Эволюция [ править ]

Хотя агнопротеин имеет решающее значение для пролиферации полиомавирусов, в которых он встречается, его распределение среди полиомавирусов, чьи геномы были секвенированы, неоднородно. Он был хорошо изучен в трех вирусов , которые заражают хозяев млекопитающих, в том числе два человеческих вирусов - вирус BK и вирус JC - и обезьяний вирус SV40 ; примеры BK, JC и SV40 на сегодняшний день наиболее изучены и имеют довольно высокую сохранность последовательности . [2] [3] Дополнительные предсказанные агногены были идентифицированы из секвенированных геномов других полиомавирусов, и предсказанные белковые продукты значительно различаются по длине и в целом имеют низкую идентичность последовательностей. [3]

Распределение агнопротеина среди полиомавирусов вызвало предположения о том, что существует небольшое давление эволюционного отбора в пользу его присутствия. Среди секвенированных геномов вируса ВК агнопротеин является наиболее вариабельным вирусным белком в 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 [ править ]

Ген встречается в птичьих полиомавирусах в аналогичном геномном положении и первоначально был аннотирован 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 как VP4, чтобы отразить его особую роль как структурного белка . Однако его все еще часто называют «птичьим агнопротеином 1a». [3] [15]

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Чорич П., Сарибас А.С., Абу-Гарбия М., Чайлдерс В., Белый МК, Буазиз С., Сафак М. (июнь 2014 г.). «Структура ядерного магнитного резонанса показала, что агнопротеин вируса полиомавируса JC человека содержит α-спираль, охватывающую Leu / Ile / Phe-богатый домен» . Журнал вирусологии . 88 (12): 6556–75. DOI : 10.1128 / jvi.00146-14 . PMC  4054343 . PMID  24672035 .
  2. ^ a b c d e f g h i j k Saribas AS, Coric P, Hamazaspyan A, Davis W, Axman R, White MK, Abou-Gharbia M, Childers W, Condra JH, Bouaziz S, Safak M (октябрь 2016 г.) . «Исходя из неизвестного: структурные и функциональные особенности агнопротеина полиомавирусов» . Журнал клеточной физиологии . 231 (10): 2115–27. DOI : 10.1002 / jcp.25329 . PMC 5217748 . PMID 26831433 .  
  3. ^ a b c d e f g h Gerits N, Moens U (октябрь 2012 г.). «Агнопротеин полиомавирусов млекопитающих» . Вирусология . 432 (2): 316–26. DOI : 10.1016 / j.virol.2012.05.024 . PMID 22726243 . 
  4. ^ a b c Сами Сарибас А., Абу-Гарбия М., Чайлдерс В., Сарыер И. К., Белый МК, Сафак М. (август 2013 г.). «Основные роли Leu / Ile / Phe-богатого домена агнопротеина JC вируса в образовании димера / олигомера, стабильности белка и сплайсинге вирусных транскриптов» . Вирусология . 443 (1): 161–76. DOI : 10.1016 / j.virol.2013.05.003 . PMC 3777628 . PMID 23747198 .  
  5. ^ Уортон К.А., Куигли С, Themeles М, Данстан RW, Дойл К, Каайр-Макфарлэнд Е, Вэй J, Буко А, Рид CE, вс С, Carmillo Р, Sur G, Карулли JP, Mansfield КГ, Вестморелэнд С.В., Staugaitis С.М. , Fox RJ, Meier W, Goelz SE (18 мая 2016 г.). «Изобилие и распространение полиомавируса JC в ткани мозга с прогрессирующей мультифокальной лейкоэнцефалопатией (ПМЛ) влияет на миелиновую оболочку при внутримозговом распространении инфекции» . PLOS ONE . 11 (5): e0155897. Bibcode : 2016PLoSO..1155897W . DOI : 10.1371 / journal.pone.0155897 . PMC 4871437 . PMID 27191595 .  
  6. ^ a b Jay G, Nomura S, Anderson CW, Khoury G (май 1981). «Идентификация продукта агногена SV40: ДНК-связывающий белок». Природа . 291 (5813): 346–9. Bibcode : 1981Natur.291..346J . DOI : 10.1038 / 291346a0 . PMID 6262654 . 
  7. ^ a b Myhre MR, Olsen GH, Gosert R, Hirsch HH, Rinaldo CH (март 2010 г.). «Клинические варианты BK полиомавируса с делецией агногена нефункциональны, но спасаются с помощью транскомплементации». Вирусология . 398 (1): 12–20. DOI : 10.1016 / j.virol.2009.11.029 . PMID 20005552 . 
  8. ^ Sariyer И.К., Saribas А.С., Белый MK, Сафак M (май 2011). «Инфекция агнопротеин-отрицательными мутантами полиомавируса JC и SV40 приводит к высвобождению вирионов, в большинстве случаев с недостаточным содержанием ДНК» . Журнал вирусологии . 8 (1): 255. DOI : 10,1186 / 1743-422X-8-255 . PMC 3127838 . PMID 21609431 .  
  9. ^ Otlu O, De Simone FI, Оталора Ю.Л., Халили K, Sariyer IK (ноябрь 2014). «Агнопротеин полиомавируса JC выделяется инфицированными клетками: свидетельство его клеточного поглощения неинфицированными соседними клетками» . Вирусология . 468–470: 88–95. DOI : 10.1016 / j.virol.2014.07.054 . PMC 4254181 . PMID 25151063 .  
  10. ↑ Suzuki T, Orba Y, Okada Y, Sunden Y, Kimura T, Tanaka S, Nagashima K, Hall WW, Sawa H (март 2010). «Агнопротеин вируса полиомы JC человека действует как виропорин» . PLoS Патогены . 6 (3): e1000801. DOI : 10.1371 / journal.ppat.1000801 . PMC 2837404 . PMID 20300659 .  
  11. ^ Халили K, белый MK, Савва H, Nagashima K, Сафак M (июль 2005). «Агнопротеин полиомавирусов: многофункциональный вспомогательный белок» . Журнал клеточной физиологии . 204 (1): 1–7. DOI : 10.1002 / jcp.20266 . PMID 15573377 . 
  12. ^ Wüthrich C, Dang X, Вестморелэнд S, McKay J, Махешвари A, Андерсон MP, Ropper AH, Viscidi RP, Koralnik IJ (июнь 2009). «Фульминантная вирусная энцефалопатия JC с продуктивной инфекцией кортикальных пирамидных нейронов» . Анналы неврологии . 65 (6): 742–8. DOI : 10.1002 / ana.21619 . PMC 2865689 . PMID 19557867 .  
  13. ^ Dang X, Wüthrich C, Гордон J, Савва H, Koralnik IJ (19 апреля 2012). «Энцефалопатия вируса JC связана с новым вариантом JCV с делецией агнопротеина» . PLOS ONE . 7 (4): e35793. Bibcode : 2012PLoSO ... 735793D . DOI : 10.1371 / journal.pone.0035793 . PMC 3334910 . PMID 22536439 .  
  14. ^ Ван Ghelue M Хан MT, Элерса B, Moens U (ноябрь 2012). «Геномный анализ новых полиомавирусов человека» . Обзоры в медицинской вирусологии . 22 (6): 354–77. DOI : 10.1002 / rmv.1711 . PMID 22461085 . 
  15. ^ Johne R, Müller H (апрель 2001). «Агнопротеин 1a птичьего полиомавируса включен в вирусную частицу как четвертый структурный белок, VP4» . Журнал общей вирусологии . 82 (Pt 4): 909–18. DOI : 10.1099 / 0022-1317-82-4-909 . PMID 11257197 .