Membránový fúzní protein - Membrane fusion protein - Wikipedia

Membránové fúzní proteiny (nezaměňovat s chimérickým nebo fúzní proteiny ) jsou bílkoviny, které způsobují fúze biologických membrán. Membránová fúze je kritická pro mnoho biologických procesů, zejména při eukaryotickém vývoji a virový vstup. Fúzní proteiny mohou pocházet z genů kódovaných infekčními obalenými viry, starověkých retrovirů integrovaných do hostitelského genomu,[1] nebo výhradně genomem hostitele.[2] Post-transkripční modifikace provedené na fúzních proteinech hostitelem mohou drasticky ovlivnit fusogenicitu, jmenovitě přidání a modifikace glykany a acetylové skupiny.[3]

Fúze v eukaryotech

Eukaryotické genomy obsahují několik genové rodiny, hostitele a virový původ, které kódují produkty zapojené do řízení membránové fúze. Zatímco dospělé somatické buňky za normálních podmínek obvykle nepodstoupí fúzi membrány, gamety a embryonální buňky sledují vývojové cesty k spontánně pohon fúzní membrány, například v tvorba placenty, syncytiotrofoblast formace a neurovývoj. Fúzní cesty se také podílejí na vývoji muskuloskeletální a nervový systém papírové kapesníky. Spojení vezikul události spojené s obchodování s neurotransmitery také spoléhá na katalytickou aktivitu fúzních proteinů.

SNARE rodina

Rodina syncytinu

jiný

Patogenní virová fúze

Obalené viry snadno překonávají termodynamickou bariéru spojování dvou plazmatických membrán ukládáním kinetické energie do fúzních (F) proteinů. F proteiny mohou být nezávisle exprimovány na povrchu hostitelských buněk, které mohou buď (1) vést infikovanou buňku k fúzi se sousedními buňkami a vytvořit syncytium, nebo (2) být začleněny do pučící virion z infikované buňky, která vede k úplná emancipace plazmatické membrány z hostitelské buňky. Některé komponenty F pouze řídí fúzi, zatímco podmnožina proteinů F může interagovat hostitelské faktory. Existují čtyři skupiny F proteinů kategorizované podle jejich mechanismu fúze.

Třída I.

Fúzní proteiny třídy I se podobají chřipkový virus hemagluttinin v jejich struktuře. Po fúzi má aktivní místo trimer α-šroubovicových stočených cívek. Vazebná doména je bohatá na a-helixy a hydrofobní fúzní peptidy umístěné blízko N-konce. Změnu konformace fúze lze řídit pomocí pH.[4][5]

Fúzní komponentaZkratkaRodinaViry
Hemagluttinin (H)H, HNOrthomyxoviridae, ParamyxoviridaeChřipka, spalničky, příušnice
Glykoprotein 41GP41RetroviridaeHIV

Třída II

Proteiny třídy II jsou dominantní v β-listech a katalytická místa jsou lokalizována v oblasti jádra. Peptidové oblasti potřebné k řízení fúze se tvoří ze závitů mezi β-listy.[4][5]

Fúzní komponentaZkratkaRodinaViry
Protein obálkyEFlaviviridaeDengue, virus západního Nilu

Třída III

Fúzní proteiny třídy III jsou odlišné od I a II. Obvykle se skládají z 5 strukturálních domén, kde domény 1 a 2 lokalizované na C-terminálním konci často obsahují více β-listů a domény 2-5 blíže k N-terminální straně jsou bohatší na a-helixy. Ve stavu před fúzí pozdější domény hnízdí a chrání doménu 1 (tj. Doména 1 je chráněna doménou 2, která je vnořena do domény 3, která je chráněna doménou 4). Doména 1 obsahuje katalytické místo pro membránovou fúzi.[4][5]

Prototypový příkladZkratkaRodinaViry
VSV GGRhabdoviridaeVirus vezikulární stomatitidy, Lyssavirus vztekliny
HSV-1 gBgBHerpesviridaeHSV-1
Ebolavirus glykoproteinGPFiloviridaeZair -, Súdán - ebolaviry, Marburgvirus

Třída IV

Třída IV jsou nejmenší fúzní proteiny. Jsou také nazývány fúzní asociované malé transmembránové (FAST) proteiny a jsou nejčastěji spojovány s neobalenými reoviry.

Viz také

Reference

  1. ^ Klasifikace virových fúzních proteinů v TCDB databáze
  2. ^ Klapper, Robert; Stute, Christiana; Schomaker, Oliver; Strasser, Thomas; Janning, Wilfried; Renkawitz-Pohl, Renate; Holz, Anne (01.01.2002). „Tvorba syncytií ve viscerálním svalstvu středního střeva Drosophila závisí na duf, sns a mbc“. Mechanismy rozvoje. 110 (1): 85–96. doi:10.1016 / S0925-4773 (01) 00567-6. ISSN  0925-4773. PMID  11744371.
  3. ^ Ortega, Victoria; Kámen, Jacquelyn A; Contreras, Erik M; Iorio, Ronald M; Aguilar, Hector C (06.06.2018). „Závislý na cukru: role glykanů v pořadí Mononegavirales“. Glykobiologie. 29 (1): 2–21. doi:10.1093 / glycob / cwy053. ISSN  0959-6658. PMC  6291800. PMID  29878112.
  4. ^ A b C Backovic, Marija; Jardetzky, Theodore S. (duben 2009). „Fúzní proteiny virové membrány třídy III“. Aktuální názor na strukturní biologii. 19 (2): 189–196. doi:10.1016 / j.sbi.2009.02.012. ISSN  0959-440X. PMC  3076093. PMID  19356922.
  5. ^ A b C White, Judith M .; Delos, Sue E .; Brecher, Matthew; Schornberg, Kathryn (2008). "Struktury a mechanismy proteinů fúze virových membrán". Kritické recenze v biochemii a molekulární biologii. 43 (3): 189–219. doi:10.1080/10409230802058320. ISSN  1040-9238. PMC  2649671. PMID  18568847.

externí odkazy