Vpu protein - Vpu protein
Vpu | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
struktura kanálové transmembránové domény virového proteinu „u“ (vpu) z HIV -1 | |||||||||
Identifikátory | |||||||||
Symbol | Vpu | ||||||||
Pfam | PF00558 | ||||||||
InterPro | IPR008187 | ||||||||
SCOP2 | 1vpu / Rozsah / SUPFAM | ||||||||
TCDB | 1.A.40 | ||||||||
OPM nadčeleď | 262 | ||||||||
OPM protein | 2k7y | ||||||||
|
Virový protein jedinečný | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Identifikátory | |||||||
Organismus | |||||||
Symbol | vpu | ||||||
Entrez | 155945 | ||||||
RefSeq (Prot) | NP_057855.1 | ||||||
UniProt | P05919 | ||||||
Další údaje | |||||||
Chromozóm | virový genom: 0,01 - 0,01 Mb | ||||||
|
Vpu je doplňkový protein že v HIV je kódován vpu gen. Vpu znamená „Viral Protein U“. Protein Vpu působí při degradaci CD4 v endoplazmatické retikulum a při zlepšování virion propuštění z plazmatická membrána infikovaných buňky.[1] Vpu indukuje degradaci virového receptoru CD4, a proto se podílí na obecné downregulaci exprese CD4 v průběhu infekce HIV. Předpokládá se, že degradace CD4 zprostředkovaná CPU podporuje CD4-Obálka vazba v endoplazmatickém retikulu, aby se usnadnilo správné shromáždění Env do virionů.[2] Nachází se v membránách infikovaných buněk, ale ne samotné virové částice.
Gen Vpu se nalézá výlučně u HIV-1 a některých virů opičí imunodeficience souvisejících s HIV-1 (SIV ) izoláty, jako je SIVcpz, SIVgsna SIVmon, ale ne u HIV-2 nebo u většiny izolátů SIV.[3] Strukturální podobnosti mezi Vpu a dalším malým virovým proteinem M2 kódovaným virem chřipky A byly poprvé zaznamenány brzy po objevení Vpu. Od té doby se ukázalo, že Vpu tvoří kationtově selektivní iontové kanály když je vyjádřeno v Xenopus oocyty nebo savčí buňky a také po čištění a rekonstituci do rovinné lipidové dvojvrstvy.[4] Vpu také permeabilizuje membrány bakterií a savčích buněk na malé molekuly.[5] Proto je považován za člena Viroporiny rodina.[6]
Výraz
Vpu a Obálka jsou vyjádřeny ze stejného bicistronická mRNA způsobem závislým na otáčkách, pravděpodobně netěsným skenováním ribozomy přes vpu iniciační kodon.[7] Ve skutečnosti se gen Vpu překrývá na svém 3'-konci s genem env. Bylo zjištěno, že několik izolátů HIV-1 nese bodové mutace v iniciačním kodonu Vpu translace, ale jinak mají intaktní geny vpu. Jelikož odstranění iniciačního kodonu Vpu vede ke zvýšené expresi downstream env genu, je možné, že HIV-1 skutečně používá tento mechanismus jako molekulární přepínač k regulaci relativní exprese Vpu nebo Env v infikovaných buňkách. Možné výhody takového nařízení jsou nejasné.[8]
Funkce
Vpu proteinu byly přiřazeny dvě hlavní funkce. Je známo, že první funkce indukuje degradaci molekuly virového receptoru CD4 a druhou funkcí je zvýšení uvolňování nově vytvořených virionů z buněčného povrchu. Vpu dosahuje těchto dvou funkcí prostřednictvím dvou odlišných mechanismů. V případě CD4 funguje Vpu jako molekulární adaptér pro připojení CD4 k E3 ubikvitinová ligáza komplex vedoucí k degradaci CD4 buňkami proteazomy. To vyžaduje signály umístěné ve CPU cytoplazmatický doména. Zlepšení uvolnění viru na druhé straně zahrnuje neutralizaci buněčného hostitelského faktoru, BST-2 (také známého jako CD317, HM1.24 nebo tetherin ) a vyžaduje doménu TM CPU.[9] přesný mechanismus, jak Vpu působí proti BST-2, je však stále nejasný.[8] Při absenci Vpu tetherin váže se na virový obal a váže jej na buněčnou membránu a další virové částice, čímž brání uvolňování virových částic. Nedávná data naznačují, že transmembránová doména BST-2 je zásadní pro interferenci s Vpu. Interakce Vpu a BST-2 vede k downregulaci BST-2 z buněčného povrchu.[10]
BST-2, což je interferon (IFN) -indukovatelný povrchový protein buněk, zdá se, že „přivazuje“ HIV na buňku v nepřítomnosti Vpu. BST-2 je těžce glykosylovaný 29 až 33 kDa integrální membránový protein s oběma a transmembránová doména a domnělý glykosylfosfatidylinositol kotva (GPI).[11] Na povrchu buňky BST2 bydlí v lipidové rafty prostřednictvím kotvy GPI, zatímco její doména TM leží mimo ně, nepřímo interagující s aktinovým cytoskeletem. Primárním místem působení Vpu je plazmatická membrána, kde tento protein cílí na buněčný povrch BST-2 prostřednictvím jejich vzájemné vazby TM-k-TM, což vede k lysozomům, částečně závislým na βTrCP.[12]
Struktura
Virový protein „u“ (Vpu) je oligomerní 81-aminokyselina membránový protein typu I. (16 kDa), který je přeložen z vpu-env bicistronické mRNA. The N-konec Vpu kódující kotvu transmembrány (TM) představuje aktivní doménu důležitou pro regulaci uvolňování viru, ale nikoli degradaci CD4. The C-terminál cytoplazmatická doména (54 zbytků), která obsahuje pár serinových zbytků (v pozicích 52 a 56), konstitutivně fosforylovaná kasein kináza 2. The fosforylace Dva serinové zbytky v cytoplazmatické doméně jsou kritické pro degradaci CD4 v ER.[13] Na základě 2D 1H NMR spektroskopie peptidu, který odpovídá cytoplazmatické doméně Vpu, bylo navrženo, aby cytoplazmatická doména Vpu obsahovala dva α-šroubovice domény helix-1 a helix-2, které jsou spojeny nestrukturovanou oblastí obsahující dva konzervované fosfoserylové zbytky. Počítačové modely navíc předpovídají třetí α-helikální doménu v transmembránové doméně Vpu, která by mohla hrát důležitou roli při tvorbě iontové kanály.[14]
Viz také
Reference
- ^ Bour S, Schubert U, Strebel K (březen 1995). „Protein Vpu viru lidské imunodeficience typu 1 se specificky váže na cytoplazmatickou doménu CD4: důsledky pro mechanismus degradace“. Journal of Virology. 69 (3): 1510–20. doi:10.1128 / JVI.69.3.1510-1520.1995. PMC 188742. PMID 7853484.
- ^ Estrabaud E, Le Rouzic E, Lopez-Vergès S, Morel M, Belaïdouni N, Benarous R, Transy C, Berlioz-Torrent C, Margottin-Goguet F (červenec 2007). „Regulovaná degradace proteinu Vpu HIV-1 prostřednictvím dráhy nezávislé na betaTrCP omezuje uvolňování virových částic“. PLOS Pathog. 3 (7): e104. doi:10.1371 / journal.ppat.0030104. PMC 1933454. PMID 17676996.
- ^ Hussain A, Wesley C, Khalid M, Chaudhry A, Jameel S (leden 2008). „Protein Vpu viru lidské imunodeficience typu 1 interaguje s CD74 a moduluje prezentaci hlavního histokompatibilního komplexu třídy II“ (PDF). Journal of Virology. 82 (2): 893–902. doi:10.1128 / JVI.01373-07. PMC 2224584. PMID 17959659.
- ^ Ewart GD, Sutherland T, Gage PW, Cox GB (říjen 1996). „Protein Vpu viru lidské imunodeficience typu 1 tvoří kationtově selektivní iontové kanály“. Journal of Virology. 70 (10): 7108–15. doi:10.1128 / JVI.70.10.7108-7115.1996. PMC 190763. PMID 8794357.
- ^ Gonzalez ME, Carrasco L (září 1998). „Protein viru lidské imunodeficience typu 1 zvyšuje propustnost membrány“. Biochemie. 37 (39): 13710–9. doi:10.1021 / bi981527f. PMID 9753459.
- ^ Gonzalez ME, Carrasco L (září 2003). „Viroporins“. FEBS Dopisy. 552 (1): 28–34. doi:10.1016 / S0014-5793 (03) 00780-4. PMID 12972148. S2CID 209557930.
- ^ Göttlinger HG, Dorfman T, Cohen EA, Haseltine WA (srpen 1993). „Protein Vpu viru lidské imunodeficience typu 1 zvyšuje uvolňování kapsidů produkovaných genovými konstrukty gag široce odlišných retrovirů“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 90 (15): 7381–5. doi:10.1073 / pnas.90.15.7381. PMC 47141. PMID 8346259.
- ^ A b Strebel K (prosinec 1996). "Struktura a funkce viru HIV-1" (PDF). Národní laboratoř Los Alamos.
- ^ Andrew A, Strebel K (říjen 2010). „HIV-1 Vpu cílí na buněčné povrchové markery CD4 a BST-2 prostřednictvím odlišných mechanismů“. Mol. Aspects Med. 31 (5): 407–17. doi:10.1016 / j.mam.2010.08.002. PMC 2967615. PMID 20858517.
- ^ Andrew AJ, Miyagi E, Strebel K (březen 2011). „Diferenciální účinky viru lidské imunodeficience typu 1 Vpu na stabilitu BST-2 / tetherinu“. J. Virol. 85 (6): 2611–9. doi:10.1128 / JVI.02080-10. PMC 3067951. PMID 21191020.
- ^ Douglas JL, Viswanathan K, McCarroll MN, Gustin JK, Früh K, Moses AV (srpen 2009). „Vpu řídí degradaci restrikčního faktoru viru lidské imunodeficience BST-2 / Tetherin prostřednictvím {beta} TrCP-dependentního mechanismu“. J. Virol. 83 (16): 7931–47. doi:10.1128 / JVI.00242-09. PMC 2715753. PMID 19515779.
- ^ Iwabu Y, Fujita H, Kinomoto M, Kaneko K, Ishizaka Y, Tanaka Y, Sata T, Tokunaga K (prosinec 2009). „HIV-1 doplňkový protein Vpu internalizuje BST-2 / tetherin na buněčném povrchu transmembránovými interakcemi vedoucími k lysozomům“. J. Biol. Chem. 284 (50): 35060–72. doi:10.1074 / jbc.M109.058305. PMC 2787367. PMID 19837671.
- ^ Nomaguchi M, Fujita M, Adachi A (červenec 2008). "Role proteinu HIV-1 Vpu pro šíření viru a patogenezi". Mikroby jsou infikovány. 10 (9): 960–7. doi:10.1016 / j.micinf.2008.07.006. PMID 18672082.
- ^ Cohen EA, Terwilliger EF, Sodroski JG, Haseltine WA (srpen 1988). "Identifikace proteinu kódovaného genem vpu HIV-1". Příroda. 334 (6182): 532–4. doi:10.1038 / 334532a0. PMID 3043230. S2CID 4372649.
externí odkazy
- Geny, + Vpu v americké národní lékařské knihovně Lékařské předměty (Pletivo)