viral protein - Viral protein

Sadece iki protein molekülünün birden çok kopyası kullanılarak bir virüs kapsidinin nasıl oluşturulabileceğini gösteren diyagram

Bir viral protein , bir virüsün hem bir bileşeni hem de bir ürünüdür . Viral proteinler işlevlerine göre gruplandırılır ve viral protein grupları arasında yapısal proteinler , yapısal olmayan proteinler , düzenleyici proteinler ve yardımcı proteinler bulunur. Virüsler cansızdır ve çoğalmak için konakçı hücrelerinin kaynaklarına bağlı olarak kendi başlarına çoğalma araçlarına sahip değildirler. Bu nedenle, virüsler kendi viral proteinlerinin çoğunu kodlamaz ve bunun yerine kopyalama için ihtiyaç duydukları viral proteinleri üretmek için konakçı hücrenin mekanizmasını kullanır.

Viral yapısal proteinler

Çoğu viral yapısal protein, virüsün kapsid ve zarfının bileşenleridir.

kapsid

Bir virüsün genetik materyali, kapsid adı verilen viral bir protein yapısı içinde depolanır. Kapsid, viral nükleik asitlerin konakçı enzimler veya diğer pestisit veya haşere türleri tarafından bozulmasını önleyen bir "kalkan"dır. Aynı zamanda virionu konakçısına bağlama ve viryonun konak hücre zarına nüfuz etmesini sağlama işlevi görür . Tek bir viral proteinin veya birkaç farklı viral proteinin birçok kopyası kapsidi oluşturur ve bu viral proteinlerin her biri viral genomdan bir gen tarafından kodlanır . Kapsidin yapısı, virüsün büyük bir kapsid yapmak için az sayıda viral gen kullanmasına izin verir.

Birkaç protomer , oligomerik (viral) protein alt birimleri, kapsomerleri oluşturmak için birleşir ve kapsomerler , kapsidi oluşturmak için bir araya gelir. Kapsomerler ikosahedral , sarmal veya kompleks kapsid şeklinde düzenlenebilir, ancak herpes simpleks virüsü gibi birçok virüste bir ikosahedral kapsid toplanır. Üç asimetrik ve özdeş olmayan viral protein birimi, ikosahedral kapsiddeki yirmi özdeş üçgen yüzün her birini oluşturur.

viral zarf

Kapsid bazı virüslerin viral zarf denilen bir zar içine alınır. Çoğu durumda, viral zarf, bir virüs, tomurcuklanma adı verilen bir süreçle konak hücresinden ayrıldığında, konakçı hücrenin plazma zarından kapsid tarafından elde edilir. Viral zarf, viral glikoproteinler de dahil olmak üzere viral proteinlerle gömülü bir lipid çift tabakasından oluşur . Bu viral glikoproteinler, konakçı hücrelerin zarındaki spesifik reseptörlere ve koreseptörlere bağlanır ve virüslerin hedef konak hücrelerine bağlanmasına izin verir. Bu glikoproteinlerden bazıları şunları içerir:

Viral glikoproteinler, virüsten hücreye füzyonda kritik bir rol oynar. Virüsten hücreye füzyon, viral glikoproteinler hücresel reseptörlere bağlandığında başlatılır.

Viral membran füzyon proteinleri

Viral zarfın hücresel zar ile füzyonu, gerçekleşmesi için yüksek enerji gerektirir. Viral membran füzyon proteinleri, bu yüksek enerji bariyerinin üstesinden gelmek için katalizör görevi görür. Viral glikoproteinin hücresel reseptörlere bağlanmasını takiben , viral membran füzyon proteinleri yapı konformasyonunda bir değişikliğe uğrar. Konformasyondaki bu değişiklik, viral zarf üzerindeki füzyon döngülerinin (FL'ler) veya hidrofobik füzyon peptitlerinin ( FP'ler) hücre zarı ile etkileşime girmesine izin vererek viral zarfın destabilizasyonunu ve hücresel zar ile füzyonunu kolaylaştırır . Çoğu viral membran füzyon proteini, füzyondan sonra firkete benzeri bir konformasyonla sonuçlanır, burada FL'ler/FP'ler ve transmembran domen proteinin aynı tarafındadır.

Viral glikoproteinler ve bunların üç boyutlu yapıları, füzyondan önce ve sonra, çok çeşitli yapısal yapıların keşfedilmesine olanak sağlamıştır. Viral membran füzyon proteinleri dört farklı sınıfa ayrılmıştır ve her sınıf karakteristik yapısal konformasyonlarla tanımlanır:

  • Sınıf I: Füzyon sonrası konformasyon, a-sarmal saç tokalarının imza trimerinden oluşan ayrı bir merkezi sarmal-bobin yapısına sahiptir. Sınıf I viral füzyon proteininin bir örneği, HIV glikoproteini gp41'dir.
  • Sınıf II: Protein, merkezi sarmal sarmal yapısından yoksundur. Bir saç tokası trimer vermek için yeniden katlanan karakteristik bir uzatılmış β-yapraklı ektodomain yapısı içerir. Sınıf II viral füzyon proteinlerinin örnekleri arasında dang virüsü E proteini ve batı nil virüsü E proteini yer alır.
  • Sınıf III: Yapısal konformasyon, Sınıf I ve Sınıf II viral membran füzyon proteinlerinden gelen özelliklerin bir kombinasyonudur. Sınıf III viral füzyon proteininin bir örneği, kuduz virüsü glikoproteini G'dir.
  • Sınıf IV: Sınıf IV viral füzyon proteinleri, füzyonla ilişkili küçük transmembran (FAST) proteinleridir. Kendileri saç tokası trimerleri veya saç tokası yapıları oluşturmazlar ve bilinen en küçük viral füzyon proteinleridir. FAST proteinleri, zarfsız reoviridae virüs ailesinin üyeleri tarafından kodlanır .

Viral yapısal olmayan proteinler

Viral yapısal olmayan proteinler, virüsün genomu tarafından kodlanan proteinlerdir ve enfekte hücrelerde eksprese edilir. Bununla birlikte, bu proteinler virionda toplanmaz. Virüslerin replikasyonu sırasında, bazı viral yapısal olmayan proteinler, replikasyon sürecinin kendisini etkileyen önemli işlevleri yerine getirir. Benzer şekilde virüslerin montajı sırasında bu proteinlerin bir kısmı montaj sürecini etkileyen önemli işlevleri de yerine getirir. Bu viral yapısal olmayan protein işlevlerinden bazıları, replikon oluşumu, immünomodülasyon ve viral yapısal protein kodlayan genlerin transaktivasyonudur.

replikon oluşumu

Viral yapısal olmayan proteinler, diğer adıyla replikasyon kompleksi olarak bilinen replikonu oluşturmak için konakçı hücre proteinleriyle etkileşime girer. Olarak hepatit C virüsü , viral yapısal olmayan proteinlerde, hücresel etkileşim vezikül membran taşıma proteini , hVAP-33 replikon bir araya getirmek için. Viral yapısal olmayan 4b ( NS4B ) proteini, konakçı hücrenin zarını değiştirir ve replikasyon kompleksinin oluşum sürecini başlatır. NS5A , NS5B ve NS3 gibi diğer viral yapısal olmayan proteinler de komplekse alınır ve NS4B bunlarla etkileşime girer ve viral RNA'ya bağlanır .

immünomodülasyon

İmmün tepkisi , bir enfekte olmuş bir hücreye bir ana viral yapısal olmayan proteinlerinin bağışıklık düzenleyici özellikleri aracılığıyla ayarlanabilir. Birçok büyük DNA virüsü türü, konakçının bağışıklık tepkisini bozan ve virüsün çoğalmasına izin veren proteinleri kodlar. Bu tür proteinler , insanlarda inflamatuar hastalık için yeni biyo-farmasötik tedaviler geliştirme potansiyeline sahiptir , çünkü proteinlerin inflamatuar bağışıklık aracılarını bozduğu kanıtlanmıştır . Batı Nil virüsündeki viral yapısal olmayan protein NS1, bir tamamlayıcı kontrol proteini olan faktör H'ye bağlanması yoluyla kompleman aktivasyonunu önler. Sonuç olarak, enfekte olmuş hücrelerin kompleman tanıması azalır ve enfekte olmuş hücreler, konağın bağışıklık sistemi tarafından zarar görmeden kalır.

Viral düzenleyici ve yardımcı proteinler

Viral düzenleyici ve yardımcı proteinlerin birçok işlevi vardır. Bu viral proteinler, viral yapısal gen transkripsiyon oranları dahil olmak üzere viral genomdaki viral gen ekspresyonlarını kontrol eder ve etkiler. Viral düzenleyici ve yardımcı proteinler ayrıca, genlerin düzenlenmesi ve apoptoz gibi konakçı hücrenin hücresel fonksiyonlarını etkiler ve ayarlar.

DNA virüslerinde ve retrovirüslerde, viral düzenleyici proteinler viral gen transkripsiyonunu geliştirebilir, aynı şekilde bu proteinler de konakçı hücresel gen transkripsiyonunu geliştirebilir.

Yardımcı proteinler olarak da bilinen viral yardımcı proteinler, retrovirüslerin genomu tarafından kodlanır. Çoğu viral yardımcı protein, işlevlerini yalnızca belirli hücre türlerinde gerçekleştirir. Ayrıca, virüsün replikasyonu üzerinde fazla etkileri yoktur. Bununla birlikte, bazı durumlarda, virüslerin replikasyonunun sürdürülmesi, viral yardımcı proteinlerin yardımını (ve işlevini) gerektirecektir.

Endojen retroviral proteinler

Sinsitin , plasental morfogenezde membran füzyonuna izin vermek için memeli genomunda yakalanan endojen bir retrovirüs proteinidir.

Referanslar

Dış bağlantılar