Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Главный капсидный белок VP1
Mpyv colorbydepth.png
Визуализация икосаэдрического вирусного капсида, содержащего 72 пентамера мышиного полиомавируса VP1, окрашенных таким образом, что области поверхности, расположенные ближе к внутреннему центру, выглядят синими, а области дальше - красными. Отрисовано из PDB : 1SIE .
Идентификаторы
СимволVP1
PfamPF00718
ИнтерПроIPR000662
Доступные белковые структуры:
Pfam  структуры / ECOD  
PDBRCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumкраткое изложение структуры

Главный капсидный белок VP1 - это вирусный белок, который является основным компонентом капсида полиомавируса . Мономеры VP1 обычно имеют длину около 350 аминокислот и способны к самосборке в икосаэдрическую структуру, состоящую из 360 молекул VP1, организованных в 72 пентамера. Молекулы VP1 обладают участком связывания на поверхности, который взаимодействует с сиаловыми кислотами, прикрепленными к гликанам , включая некоторые ганглиозиды , на поверхности клеток, чтобы инициировать процесс вирусной инфекции. Белок VP1 вместе с компонентами капсида VP2 и VP3, экспрессируется из «поздней области» кольцевого вирусного генома . [1] [2] [3]

Структура [ править ]

VP1 является основным структурным компонентом икосаэдрического капсида полиомавируса , который имеет симметрию T = 7 и диаметр 40-45 нм. Капсид содержит три белка ; VP1 является основным компонентом и образует внешний капсидный слой размером 360 единиц, состоящий из 72 пентамеров. Два других компонента, VP2 и VP3 , имеют высокое сходство последовательностей друг с другом, причем VP3 усечен на N-конце относительно VP2. VP2 и VP3 собираются внутри капсида в контакте с VP1, [1] [2] со стехиометрией, равной одной молекуле VP2 или VP3 на каждый пентамер. [4] [5] : 314 VP1 способен к самосборке в вирусоподобные частицы даже в отсутствие других вирусных компонентов. [6] Для этого процесса требуются связанные ионы кальция , а полученные частицы стабилизируются межпентамерными дисульфидными связями , но не требуют их . [7]

Структура индивидуального пентамера белка VP1 полиомавируса мыши. Каждый мономер окрашен по-разному. Конформационно гибкие С-концевые ветви показаны здесь в конформациях, совместимых со связыванием с соседними молекулами. Наложен фрагмент белка VP2 полиомавируса (белый), который связывается с пентамером, ориентированным в сторону центральной полости. VP1 от PDB : 1SIE ; VP2 взят из PDB : 1CN3 1CN3 .

Мономер белка VP1 в основном состоит из бета-листов, свернутых в виде рулона желе . Взаимодействия между молекулами VP1 внутри пентамера включают обширные поверхности связывания , частично опосредованные взаимодействиями между краевыми бета-цепями. VP1 С-конец является неупорядоченным и форма взаимодействия между соседними пентамерами в собранном капсиде. Гибкость C-концевого плеча позволит ему принимать различные конформации в шести различных средах взаимодействия, обусловленных симметрией икосаэдрической сборки. [4] [8] С-конец также содержит базовую последовательность ядерной локализации , [5] :316, в то время как N-конец, который ориентирован к центру собранного капсида, содержит основные остатки, которые облегчают неспецифичные для последовательности взаимодействия с ДНК . [9]

Та же самая структура капсида, что и выше, окрашенная для иллюстрации сборки икосаэдрической архитектуры из пентамеров VP1. Каждый связанный с симметрией мономер VP1 показан другим цветом. Из PDB : 1SIE .

Функции и торговля [ править ]

Мышиные полиомавирусы VP1 в комплексе с GT1a гликано . GT1a показан желтым цветом, а мономер VP1 - с белой поверхностью и синим белковым скелетом. Сложная сеть водородных связей , многие из которых опосредованы водой, показана на связывающей поверхности оранжевыми линиями, а участвующие белковые остатки показаны в виде палочек. Мутации двух остатков, показанных голубым в нижней части рисунка, могут существенно повлиять на патогенность. Из PDB : 5CPW . [3]

Белок VP1 отвечает за инициирование процесса инфицирования клетки путем связывания с сиаловыми кислотами в гликанах , включая некоторые ганглиозиды , на поверхности клетки. [3] [8] [10] Канонически VP1 специфически взаимодействует с α (2,3) -связанными и α (2,6) -связанными сиаловыми кислотами. [3] [8] В некоторых случаях дополнительные факторы являются необходимыми условиями для проникновения вируса; например, вирусу JC для входа требуется рецептор серотонина 5HT2A , хотя конкретный механизм этого требования неясен. [11] Прикрепившись к поверхности клетки, вирионыпопадают в клетку и по ретроградному пути попадают в эндоплазматический ретикулум . Точный механизм эндоцитоза варьируется в зависимости от вируса, и некоторые вирусы используют несколько механизмов; кавеолы механизмы -зависимого являются общими. [12] Процесс, с помощью которого полиомавирусы проникают через мембрану и покидают ER, не совсем понятен, но конформационные изменения VP1, возможно, включая восстановление его дисульфидных связей , вероятно, происходят в ER. Для некоторых полиомавирусов было обнаружено, что VP1 достигает ядра вместе с вирусным геномом, хотя неясно, как геномная ДНК отделяется от VP1. [12]

Все белки капсида экспрессируются из поздней области вирусного генома, названной так потому, что экспрессия происходит только на поздних стадиях процесса инфицирования. VP1 имеет последовательность ядерной локализации, которая позволяет импортировать из цитоплазмы, где он синтезируется машиной трансляции хозяина, в ядро ​​клетки, где собираются новые вирионы. Этот процесс ядерного импорта, опосредованный кариоферинами , действует на собранные пентамеры VP1 в комплексе с VP2 или VP3; олигомеризация с образованием капсидов происходит в ядре. [5] : 316–17

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Рамквист Т., Далианис Т. (август 2009 г.). «Мышиные полиомавирусные опухолевые антигены и устойчивость вируса к иммунному ответу и развитию опухоли». Семинары по биологии рака . 19 (4): 236–43. DOI : 10.1016 / j.semcancer.2009.02.001 . PMID  19505651 .
  2. ^ a b Рамквист Т., Далианис Т. (февраль 2010 г.). «Уроки иммунных ответов и вакцин против инфекции полиомавируса мышей и опухолей, вызванных полиомавирусом, потенциально полезные для исследований полиомавирусов человека». Противораковые исследования . 30 (2): 279–84. PMID 20332429 . 
  3. ^ a b c d Buch MH, Liaci AM, O'Hara SD, Garcea RL, Neu U, Stehle T (октябрь 2015 г.). «Структурный и функциональный анализ капсидных белков мышиных полиомавирусов устанавливает детерминанты распознавания лиганда и патогенности» . PLoS Патогены . 11 (10): e1005104. DOI : 10.1371 / journal.ppat.1005104 . PMC 4608799 . PMID 26474293 .  
  4. ↑ a b Chen XS, Stehle T, Harrison SC (июнь 1998 г.). «Взаимодействие внутреннего белка полиомавируса VP2 с основным капсидным белком VP1 и последствия для участия VP2 в проникновении вируса» . Журнал EMBO . 17 (12): 3233–40. DOI : 10.1093 / emboj / 17.12.3233 . PMC 1170661 . PMID 9628860 .  
  5. ^ a b c Альмендраль, Хосе М. (2013). «Сборка простых икосаэдрических вирусов». В Матеу, Маурисио Г. (ред.). Строение и физика вирусов - единый учебник . Дордрехт: Спрингер. ISBN 978-94-007-6552-8.
  6. ^ Salunke DM, Каспар DL, Garcea RL (сентябрь 1986). «Самосборка очищенного капсидного белка полиомавируса VP1». Cell . 46 (6): 895–904. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (86) 90071-1 . PMID 3019556 . 
  7. Перейти ↑ Schmidt U, Rudolph R, Böhm G (февраль 2000 г.). «Механизм сборки рекомбинантных мышиных полиомавирусоподобных частиц» . Журнал вирусологии . 74 (4): 1658–62. DOI : 10.1128 / jvi.74.4.1658-1662.2000 . PMC 111640 . PMID 10644335 .  
  8. ^ a b c Stehle T, Harrison SC (февраль 1996 г.). «Кристаллические структуры полиомавируса мышей в комплексе с фрагментами сиалилолигосахаридного рецептора с прямой и разветвленной цепью». Структура . 4 (2): 183–94. DOI : 10.1016 / s0969-2126 (96) 00021-4 . PMID 8805524 . 
  9. ^ Морленд RB, Монтросс L, Garcea RL (март 1991). «Характеристика ДНК-связывающих свойств капсидного белка полиомавируса VP1» . Журнал вирусологии . 65 (3): 1168–76. PMC 239883 . PMID 1847446 .  
  10. ^ Tsai B, Gilbert JM, Stehle T, Lencer W, Benjamin TL, Рапопорт Т.А. (сентябрь 2003). «Ганглиозиды являются рецепторами вируса полиомы мышей и SV40» . Журнал EMBO . 22 (17): 4346–55. DOI : 10,1093 / emboj / cdg439 . PMC 202381 . PMID 12941687 .  
  11. ^ Maginnis MS, Нельсон CD, Atwood WJ (декабрь 2015). «Присоединение, проникновение и распространение полиомавируса JC: открытие ключей к смертельной инфекции» . Журнал нейровирологии . 21 (6): 601–13. DOI : 10.1007 / s13365-014-0272-4 . PMC 4312552 . PMID 25078361 .  
  12. ^ а б Цай Б., Цянь М. (2010). «Клеточное проникновение полиомавирусов». Актуальные темы микробиологии и иммунологии . 343 : 177–94. DOI : 10.1007 / 82_2010_38 . PMID 20373089 .