stringtranslate.com

вирус псевдомонад phi6

Вирионы вируса Pseudomonas phi6 , окрашенные

Φ6 ( Phi 6) — наиболее изученный бактериофаг семейства вирусов Cystoviridae . Он заражает бактерии Pseudomonas (обычно фитопатогенные P. syringae ). Он имеет трехчастный, сегментированный, двухцепочечный РНК- геном общей длиной ~13,5 кб . Φ6 и его родственники имеют липидную мембрану вокруг своего нуклеокапсида , редкую черту среди бактериофагов. Это литический фаг , хотя при определенных обстоятельствах наблюдалось, что он демонстрирует задержку лизиса, которую можно описать как «состояние носителя».

Белки

Геном Φ6 кодирует 12 белков . P1 — это основной капсидный белок, который отвечает за формирование скелета полимеразного комплекса . Внутри оболочки, образованной P1, находится вирусный белок репликазы и транскриптазы P2. Шипы, связывающиеся с рецепторами на вирионе Φ6, образованы белком P3. P4 — это нуклеозидтрифосфатаза , которая необходима для упаковки генома и транскрипции. P5 — это литический фермент. Шиповидный белок P3 прикреплен к фузогенному оболочечному белку в P6. P7 — это второстепенный капсидный белок, P8 отвечает за формирование поверхностной оболочки нуклеокапсида, а P9 — основной оболочечный белок. [3] P12 — это неструктурный морфогенный белок, который, как показано, является частью сборки оболочки. [4] P10 и P13 — это гены, кодирующие белки, которые связаны с вирусной оболочкой, а P14 — это неструктурный белок. [3]

Жизненный цикл

Жизненный цикл фага phi6

Φ6 обычно прикрепляется к пилям типа IV P. syringae с помощью своего белка прикрепления P3. Считается, что затем клетка втягивает свои пили, притягивая фаг к бактерии. Слияние вирусной оболочки с бактериальной внешней мембраной облегчается фаговым белком P6. Затем муралитический ( расщепляющий пептидогликан ) фермент P5 расщепляет часть клеточной стенки , и нуклеокапсид проникает в клетку, покрытую бактериальной внешней мембраной.

Диаграмма, трехмерная реконструкция и ЭМ фага Φ6

Копия смысловой цепи большого сегмента генома (6374 основания ) затем синтезируется ( транскрипция ) на вершинах капсида с помощью РНК-зависимой РНК-полимеразы P2 и высвобождается в цитозоль клетки-хозяина . Четыре белка, транслируемые из большого сегмента, спонтанно собираются в прокапсиды , которые затем упаковывают смысловую цепь большого сегмента, полимеризуя ее комплемент во время входа через вершины, содержащие полимеразу P2 . Пока большой сегмент транслируется (экспрессируется) и синтезируется (реплицируется), родительский фаг высвобождает копии смысловых цепей среднего сегмента (4061 основание) и малого сегмента (2948 оснований) в цитозоль . Они транслируются и упаковываются в прокапсиды в следующем порядке: средний, затем малый. Заполненные капсиды затем покрываются белком нуклеокапсида P8, а затем белки внешней мембраны каким-то образом притягивают внутреннюю мембрану бактерии , которая затем обволакивает нуклеокапсид.

Литический белок P5 содержится между оболочкой нуклеокапсида P8 и вирусной оболочкой. Завершенное потомство фага остается в цитозоле до тех пор, пока достаточные уровни литического белка P5 не разрушат стенку клетки-хозяина. Затем цитозоль вырывается наружу, разрушая внешнюю мембрану и высвобождая фаг. Бактерия погибает в результате этого лизиса .

РНК-зависимая РНК-полимераза

РНК-зависимые РНК-полимеразы (RdRP) являются критически важными компонентами жизненного цикла вирусов с двухцепочечной РНК (dsRNA) . Однако не до конца понятно, как эти важные ферменты функционируют во время репликации вируса. Экспрессия и характеристика очищенного рекомбинантного RdRP Φ6 является первой прямой демонстрацией активности RdRP, катализируемой одним белком из вируса с двухцепочечной РНК . Рекомбинантный Φ6 RdRP обладает высокой активностью in vitro , обладает активностью репликации и транскрипции РНК и способен использовать как гомологичные , так и гетерологичные молекулы РНК в качестве матриц. Кристаллическая структура полимеразы Φ6, решенная в комплексе с рядом лигандов, дает представление о механизме независимой от праймера инициации РНК-зависимой полимеризации РНК. Эта РНК-полимераза, по-видимому, работает без сигма-фактора /субъединицы. Очищенный Φ6 RdRP демонстрирует процессивное удлинение in vitro и самоорганизуется вместе с белками полимеразного комплекса в субвирусные частицы, которые полностью функциональны. [5]

Исследовать

Φ6 изучался как модель для понимания того, как сегментированные РНК-вирусы упаковывают свои геномы, его структура изучалась учеными, интересующимися бактериофагами, содержащими липиды , и он использовался как модельный организм для проверки эволюционной теории, такой как храповик Мюллера . Фаг Φ6 широко использовался в дополнительных экспериментальных исследованиях эволюции фагов.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Murphy FA, ​​Fauquet CM, Bishop DH, Ghabrial SA, Jarvis AW, Martelli GP, Mayo MA, Summers MD (1995). "Таксономия вирусов: шестой отчет Международного комитета по таксономии вирусов" (PDF) . Архивы вирусологии . 10 : 350–4.
  2. ^ Крупович М, Кун М, Адриансенс Дж. Х., Ямада Э., Виттман Т., Фогенсен Дж., металл (май 2015 г.). «Переименовать все (522) существующие бактериальные вирусы и 2 вида архейных вирусов» (PDF) . Международный комитет по таксономии вирусов . Получено 29 августа 2019 г.
  3. ^ ab Poranen MM, Mäntynen S (октябрь 2017 г.). "Профиль таксономии вируса ICTV: Cystoviridae". Журнал общей вирусологии . 98 (10): 2423–2424. doi :10.1099/jgv.0.000928. PMC 5725992. PMID 28933690  . 
  4. ^ Lyytinen OL, Starkova D, Poranen MM (февраль 2019). "Микробное производство липидно-белковых везикул с использованием обернутого бактериофага phi6". Microbial Cell Factories . 18 (1): 29. doi : 10.1186/s12934-019-1079-z . PMC 6366064. PMID  30732607 . 
  5. ^ Koivunen MR, Sarin LP, Bamford DH (2008). "Структурно-функциональные аспекты РНК-зависимой РНК-полимеразы двухцепочечной РНК-бактериофага Φ6". Сегментированные двухцепочечные РНК-вирусы: структура и молекулярная биология . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-21-9.

Внешние ссылки

  1. Подробное молекулярное описание
  2. Описания проверок эволюционной теории в лаборатории Тернера
  3. Описания проверок эволюционной теории, проведенных лабораторией Берча
  4. Универсальная база данных вирусов Международного комитета по таксономии вирусов
  5. Происхождение фосфолипидов оболочечного бактериофага phi6