stringtranslate.com

Спайковый белок

Белки-шипы коронавируса (бирюзовые), выступающие из поверхности SARS-CoV-2 , вируса, вызывающего COVID-19 . Белок гликозилирован , его гликаны показаны оранжевым цветом. [1]
3D-печать одного из тримерных шипов SARS-CoV-2

В вирусологии белок -шип или пепломер представляет собой белок , который образует большую структуру, известную как шип или пепломер, выступающий из поверхности оболочечного вируса . [2] [3] : 29–33  Белки обычно представляют собой гликопротеины , образующие димеры или тримеры . [3] : 29–33  [4]

История и этимология

Термин «пепломер» относится к отдельному выступу на поверхности вируса; В совокупности слой материала на внешней поверхности вириона получил название «пеплос». [5] Этот термин происходит от греческого peplos , «свободная верхняя одежда», [3] «халат или плащ», [6] или «женская мантия». [5] Ранние системы вирусной таксономии , такие как система Львоффа – Хорна – Турнье, предложенная в 1960-х годах, использовали внешний вид и морфологию «пеплосов» и пепломеров в качестве важных характеристик для классификации. [5] [7] [8] В последнее время термин «пеплос» считается синонимом вирусной оболочки . [6] : 362 

Характеристики

Шипы или пепломеры обычно представляют собой палочковидные или булавовидные выступы на поверхности вируса. Белки-шипы представляют собой мембранные белки с обычно большими внешними эктодоменами , одним трансмембранным доменом , который закрепляет белок в вирусной оболочке , и коротким хвостом внутри вириона . Они также могут образовывать белок-белковые взаимодействия с другими вирусными белками, например, с теми, которые образуют нуклеокапсид . [3] : 51–2  Обычно это гликопротеины , чаще всего посредством N -связанного , чем О -связанного гликозилирования . [3] : 33 

Функции

Шипы обычно играют роль в проникновении вируса . Они могут взаимодействовать с рецепторами клеточной поверхности , расположенными на клетке-хозяине , и в результате могут обладать гемагглютинирующей активностью, или в других случаях они могут быть ферментами . [6] : 362  Например, вирус гриппа имеет два поверхностных белка с этими двумя функциями: гемагглютинин и нейраминидаза . [6] : 329  Сайт связывания рецептора клеточной поверхности обычно расположен на кончике шипа. [3] : 33  Многие шиповидные белки представляют собой белки, слитые с мембранами . [9] Попадая на поверхность вириона, белки-шипы могут быть антигенами . [6] : 362 

Примеры

Шипы или пепломеры могут быть видны на электронных микрофотографиях вирусов с оболочкой , таких как ортомиксовирусы , парамиксовирусы , рабдовирусы , филовирусы , коронавирусы , буньявирусы , аренавирусы и ретровирусы . [3] : 33 

Коронавирусы

Коронавирусы обнаруживают на своей поверхности шиповый белок коронавируса , также известный как белок S; S представляет собой слитый белок класса I и отвечает за проникновение вируса на первом этапе вирусной инфекции. [10] Он обладает высокой антигенностью и отвечает за большинство антител , вырабатываемых иммунной системой в ответ на инфекцию. По этой причине белок-шип был в центре внимания при разработке вакцин против COVID-19 в ответ на пандемию COVID-19, вызванную вирусом SARS-CoV-2 . [11] [12] Подрод бетакоронавирусов , известный как эмбековирусы (не включая SARS-подобные коронавирусы), имеет дополнительный более короткий поверхностный белок, известный как гемагглютининэстераза . [13]

Пандемия COVID-19 потребовала идентификации вирусных частиц на электронных микрофотографиях образцов тканей пациентов. В ряде сообщений нормальные субклеточные структуры были ошибочно идентифицированы как коронавирусы из-за их поверхностного сходства с морфологией коронавируса, а также из-за того, что характерные шипы коронавирусов видны при отрицательном окрашивании , но гораздо менее заметны в тонком срезе . [14]

Вирусы гриппа

Большинство подгрупп вирусов гриппа имеют два поверхностных белка, называемых пепломерами: нейраминидазу ( фермент ) и гемагглютинин (также слитый белок класса I). Вместо этого у некоторых есть единственный белок гемагглютининэстеразы , выполняющий обе функции. [3] : 356–9 

Ретровирусы

Ретровирусы , такие как вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), имеют поверхностные пепломеры. [3] : 318–25  Это белковые комплексы , образованные двумя белками, gp41 и gp120 , оба экспрессируются геном env , вместе образующими белковый комплекс, который опосредует проникновение вируса. [15]

Галерея

Электронные микрофотографии вирусов с поверхностными шипами.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Солодовников, Алексей; Архипова Валерия (29 июля 2021 г.). «Достоверно красиво: как мы сделали 3D-модель SARS-CoV-2». Н+1. Архивировано из оригинала 30 июля 2021 года . Проверено 30 июля 2021 г.
  2. ^ Большой ветеринарный словарь Сондерса (3-е изд.). Эльзевир, ООО . 2007.как цитируется в «пепломере». Бесплатный словарь . Фарлекс. 2011 . Проверено 30 марта 2011 г.
  3. ^ abcdefghi Баррелл, Кристофер Дж. (2016). Медицинская вирусология Феннера и Уайта (Пятое изд.). Лондон, Великобритания. ISBN 978-0123751560.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  4. ^ Дэн, X .; Бейкер, Южная Каролина (2021). «Коронавирусы: молекулярная биология (Coronaviridae)». Энциклопедия вирусологии : 198–207. дои : 10.1016/B978-0-12-814515-9.02550-9 . ISBN 9780128145166.
  5. ^ abc Львофф, Андре; Турнье, Поль (октябрь 1966 г.). «Классификация вирусов». Ежегодный обзор микробиологии . 20 (1): 45–74. doi : 10.1146/annurev.mi.20.100166.000401. ПМИД  5330240.
  6. ^ abcde Mahy, BWJ (2009). Словарь вирусологии (4-е изд.). Амстердам: Elsevier/Academic Press. ISBN 9780080920368.
  7. ^ Львофф, А; Хорн, RW; Турнье, П. (13 июня 1962 г.). «[Вирусная система]». Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences . 254 : 4225–7. ПМИД  14467544.
  8. ^ Львофф, А.; Хорн, Р.; Турнье, П. (1 января 1962 г.). «Система вирусов». Симпозиумы Колд-Спринг-Харбор по количественной биологии . 27 : 51–55. дои : 10.1101/sqb.1962.027.001.008. ПМИД  13931895.
  9. ^ Харрисон, Стивен С. (май 2015 г.). «Слияние вирусных мембран». Вирусология . 479–480: 498–507. doi :10.1016/j.virol.2015.03.043. ПМК 4424100 . ПМИД  25866377. 
  10. ^ Ван, Юхан; Грюневальд, Мэтью; Перлман, Стэнли (2020). «Коронавирусы: обновленный обзор их репликации и патогенеза». Коронавирусы . Методы молекулярной биологии. Том. 2203. стр. 1–29. дои : 10.1007/978-1-0716-0900-2_1. ISBN 978-1-0716-0899-9. ПМЦ  7682345 . ПМИД  32833200.
  11. ^ Ле, Тунг Тхань; Крамер, Якоб П.; Чен, Роберт; Мэйхью, Стивен (октябрь 2020 г.). «Эволюция ландшафта разработки вакцин против COVID-19». Nature Reviews Открытие лекарств . 19 (10): 667–668. дои : 10.1038/d41573-020-00151-8 . PMID  32887942. S2CID  221503034.
  12. ^ Кириакидис, Николаос К.; Лопес-Кортес, Андрес; Гонсалес, Эдуардо Васконес; Гримальдос, Алехандра Баррето; Прадо, Эстебан Ортис (декабрь 2021 г.). «Стратегии вакцин против SARS-CoV-2: всесторонний обзор кандидатов фазы 3». НПЖ Вакцины . 6 (1): 28. дои : 10.1038/s41541-021-00292-w. ПМК 7900244 . ПМИД  33619260. 
  13. ^ Ву, Патрик Сай; Хуан, И; Лау, Сюзанна КП; Юэнь, Квок-Юнг (24 августа 2010 г.). «Геномика и биоинформатический анализ коронавируса». Вирусы . 2 (8): 1804–1820. дои : 10.3390/v2081803 . ПМК 3185738 . ПМИД  21994708. 
  14. ^ Буллок, Ханна А.; Голдсмит, Синтия С.; Заки, Шериф Р.; Мартинес, Русеселис Б.; Миллер, Сара Э. (апрель 2021 г.). «Трудности дифференциации коронавирусов от субклеточных структур в тканях человека с помощью электронной микроскопии». Новые инфекционные заболевания . 27 (4): 1023–1031. дои : 10.3201/eid2704.204337. ПМК 8007326 . ПМИД  33600302. 
  15. ^ Мао, Юдун; Ван, Липин; Гу, Кристофер; Хершхорн, Алон; Сян, Ши-Хуа; Хаим, Гилель; Ян, Синьчжэнь; Содроски, Джозеф (сентябрь 2012 г.). «Субъединичная организация мембраносвязанного тримера гликопротеина оболочки ВИЧ-1». Структурная и молекулярная биология природы . 19 (9): 893–899. дои : 10.1038/nsmb.2351. ПМЦ 3443289 . ПМИД  22864288.