주요 캡시드 단백질 VP1

Major capsid protein VP1
주요 캡시드 단백질 VP1
Mpyv colorbydepth.png
무린 폴리오마바이러스 VP1의 72 펜타머로 구성된 이코사헤드 바이러스 캡시드를 렌더링하여 내부 중심과 더 가까운 표면 영역이 파란색으로 보이고 더 멀리 떨어진 영역이 빨간색으로 표시되도록 색칠한다.PDB: 1SIE에서 렌더링됨.
식별자
기호VP1
PfamPF00718
인터프로IPR000662

주요 캡시드 단백질 VP1은 바이러스성 단백질로 폴리오마바이러스 캡시드의 주요 성분이다.VP1 단모형은 일반적으로 약 350개의 아미노산이며 72개의 펜타머로 구성된 360개의 VP1 분자로 구성된 이코사슬 구조로 자가 조립할 수 있다.VP1 분자는 바이러스 감염 과정을 시작하기 위해 세포 표면에 일부 강리오사이드(ganglioside)를 포함한 글리칸에 부착된 시알산과 상호작용하는 표면 결합 부지를 가지고 있다.VP1 단백질은 캡시드 성분 VP2 및 VP3와 함께 원형 바이러스 게놈의 "후기 영역"에서 발현된다.[1][2][3]

구조

VP1은 T=7 대칭이며 직경이 40-45nm인 다원질 바이러스 이코사이드 캡시드의 주요 구조 요소다.캡시드는 3가지 단백질을 포함하고 있다; VP1은 1차 성분이며 72개의 펜타머로 구성된 360단위 외부 캡시드 층을 형성한다.다른 두 구성 요소인 VP2와 VP3는 서로 높은 시퀀스 유사성을 가지며 VP2에 상대적인 N-terminus에서 VP3가 잘린다.VP2와 VP3는 각 펜타머에 대해 VP2 또는 VP3 분자 1개의 정지계측법으로 VP1과 접촉하여 캡시드 내부에 조립한다.[1][2][4][5]: 314 VP1은 다른 바이러스 성분이 없어도 바이러스성 입자로 자가 조립이 가능하다.[6]이 공정은 결합 칼슘 이온을 필요로 하며, 그 결과 입자는 이황화간 이황화 결합에 의해 안정화되지만,[7]

뮤린 폴리오마바이러스 VP1 단백질의 개별 펜타머의 구조.각각의 모노머는 다른 색으로 칠해져 있다.순응적으로 유연한 C-단자 팔은 주변 분자에 대한 결합과 호환되는 순응으로 여기에 표시된다.과포화(Superposed)는 폴리오마바이러스 VP2 단백질(흰색)의 파편이며, 중심 충치를 지향하는 펜타머에 결합한다.VP1은 PDB: 1SIE, VP2는 PDB: 1CN3 1CN3.

VP1 단백질 모노머는 주로 젤리 롤 폴드로 접힌 베타 시트로 구성된다.펜타머 내 VP1 분자 간의 상호작용은 넓은 결합 표면을 포함하며, 부분적으로는 에지 베타-스트랜드 사이의 상호작용에 의해 매개된다.VP1 C-terminus는 정렬되지 않고 조립된 캡시드의 인접 펜타머들 사이의 상호작용을 형성한다.C-단자 암의 유연성은 이두면 어셈블리의 대칭에 의해 부과되는 6개의 뚜렷한 상호작용 환경에서 서로 다른 순응을 채택할 수 있게 할 것이다.[4][8]또한 C-terminus는 기본적인 핵 국산화 시퀀스를 포함하고 있으며,[5]: 316 조립된 Capsid의 중심을 지향하는 N-terminus는 DNA와 비순차 고유 상호작용을 용이하게 하는 기본 잔류물을 포함하고 있다.[9]

A rendered capsid image with the symmetry-related VP1 monomers shown in different colors and centered on a strict pentamer, producing a radial symmetry effect.
VP1 펜타머의 동면 구조의 조립을 설명하기 위해 색상으로 위에서와 동일한 캡시드 구조.각 대칭 관련 VP1 단량체는 다른 색상으로 표시된다.PDB: 1SIE에서.

기능 및 인신매매

GT1a 글리칸 복합체의 Murine Polyomavirus VP1GT1a는 노란색으로 표시되고 VP1 단량체는 흰색 표면과 파란색 단백질 등뼈로 표시된다.많은 수분이 매개된 수소 결합의 복잡한 네트워크는 결합 표면에서 오렌지 라인에 의해 보여지며, 참여 단백질 잔류물은 막대기로 보인다.그림 하단의 청록색에 표시된 두 가지 잔류물의 변형은 병원생성에 상당한 영향을 미칠 수 있다.PDB: 5CPW.[3]

VP1 단백질은 세포 표면의 일부 강리오사이드(ganglioside)를 포함한 글리칸의 시알산(sialic acids)에 결합하여 세포를 감염시키는 과정을 개시할 책임이 있다.[3][8][10]시논적으로 VP1은 α(2,3) 연계 시알산 및 α(2,6) 연계 시알산과 특별히 상호작용한다.[3][8]어떤 경우에는 바이러스 입력을 위해 필요한 조건이 추가 요소들이다. 예를 들어, JC 바이러스는 5HT2A 세로토닌 수용체 입력을 요구한다. 비록 이 요건의 특정 메커니즘은 불분명하지만 말이다.[11]일단 세포 표면에 부착되면, 처녀자리들은 세포 안으로 들어가 소포체 망막으로 가는 역행 경로에 의해 밀거래된다.내포증의 정확한 메커니즘은 바이러스에 따라 다르며, 일부 바이러스는 여러 메커니즘을 사용하기도 한다; 동굴에 의존하는 메커니즘은 흔하다.[12]폴리오마비루스가 막을 뚫고 ER을 빠져나가는 과정은 잘 이해되지 않지만 VP1에 대한 순응적 변화는 ER에서 발생할 가능성이 높다.일부 다항식세포의 경우, VP1이 바이러스 게놈과 함께 핵에 도달하는 것이 감지되었지만, 유전체 DNA가 VP1에서 분리되는 방법은 불분명하다.[12]

모든 캡시드 단백질은 바이러스 게놈의 후기 부위에서 발현되기 때문에 감염 과정에서 발현이 늦게 일어나기 때문에 이름이 붙여졌다.VP1은 핵 국산화 시퀀스를 갖고 있어 숙주 변환 기계에 의해 합성되는 세포질에서 새로운 처녀성이 조립되는 세포핵으로 수입을 가능하게 한다.카리오페린에 의해 중재된 이 핵 수입 과정은 VP2 또는 VP3와 함께 복잡한 VP1 펜타머에 작용한다;[5]: 316–17 핵에서 캡시드를 형성하기 위한 과점화가 일어난다.

참조

  1. ^ a b Ramqvist T, Dalianis T (August 2009). "Murine polyomavirus tumour specific transplantation antigens and viral persistence in relation to the immune response, and tumour development". Seminars in Cancer Biology. 19 (4): 236–43. doi:10.1016/j.semcancer.2009.02.001. PMID 19505651.
  2. ^ a b Ramqvist T, Dalianis T (February 2010). "Lessons from immune responses and vaccines against murine polyomavirus infection and polyomavirus-induced tumours potentially useful for studies on human polyomaviruses". Anticancer Research. 30 (2): 279–84. PMID 20332429.
  3. ^ a b c d Buch MH, Liaci AM, O'Hara SD, Garcea RL, Neu U, Stehle T (October 2015). "Structural and Functional Analysis of Murine Polyomavirus Capsid Proteins Establish the Determinants of Ligand Recognition and Pathogenicity". PLoS Pathogens. 11 (10): e1005104. doi:10.1371/journal.ppat.1005104. PMC 4608799. PMID 26474293.
  4. ^ a b Chen XS, Stehle T, Harrison SC (June 1998). "Interaction of polyomavirus internal protein VP2 with the major capsid protein VP1 and implications for participation of VP2 in viral entry". The EMBO Journal. 17 (12): 3233–40. doi:10.1093/emboj/17.12.3233. PMC 1170661. PMID 9628860.
  5. ^ a b c Almendral, José M. (2013). "Assembly of Simple Icosahedral Viruses". In Mateu, Mauricio G. (ed.). Structure and physics of viruses an integrated textbook. Dordrecht: Springer. ISBN 978-94-007-6552-8.
  6. ^ Salunke DM, Caspar DL, Garcea RL (September 1986). "Self-assembly of purified polyomavirus capsid protein VP1". Cell. 46 (6): 895–904. doi:10.1016/0092-8674(86)90071-1. PMID 3019556.
  7. ^ Schmidt U, Rudolph R, Böhm G (February 2000). "Mechanism of assembly of recombinant murine polyomavirus-like particles". Journal of Virology. 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 (February 1996). "Crystal structures of murine polyomavirus in complex with straight-chain and branched-chain sialyloligosaccharide receptor fragments". Structure. 4 (2): 183–94. doi:10.1016/s0969-2126(96)00021-4. PMID 8805524.
  9. ^ Moreland RB, Montross L, Garcea RL (March 1991). "Characterization of the DNA-binding properties of the polyomavirus capsid protein VP1". Journal of Virology. 65 (3): 1168–76. PMC 239883. PMID 1847446.
  10. ^ Tsai B, Gilbert JM, Stehle T, Lencer W, Benjamin TL, Rapoport TA (September 2003). "Gangliosides are receptors for murine polyoma virus and SV40". The EMBO Journal. 22 (17): 4346–55. doi:10.1093/emboj/cdg439. PMC 202381. PMID 12941687.
  11. ^ Maginnis MS, Nelson CD, Atwood WJ (December 2015). "JC polyomavirus attachment, entry, and trafficking: unlocking the keys to a fatal infection". Journal of Neurovirology. 21 (6): 601–13. doi:10.1007/s13365-014-0272-4. PMC 4312552. PMID 25078361.
  12. ^ a b Tsai B, Qian M (2010). "Cellular entry of polyomaviruses". Current Topics in Microbiology and Immunology. 343: 177–94. doi:10.1007/82_2010_38. PMID 20373089.