WikiDer > Агнопротеин

Agnoprotein
Агнопротеин
2mj2.png
Ядерный магнитный резонанс структура спираль-содержащий гидрофобный регион JC вирус агнопротеин.[1]
Идентификаторы
СимволПолиома_агно
PfamPF01736
ИнтерПроIPR002643
OPM суперсемейство405
Белок OPM2mj2

Агнопротеин это белок выражено некоторыми членами полиомавирус семья из ген называется агноген. Полиомавирусы, в которых он встречается, включают два полиомавируса человека, ассоциированных с заболеванием: BK вирус и JC вирус, так же хорошо как обезьяна полиомавирус SV40.[2]

Последовательность и структура

Агнопротеин обычно бывает довольно коротким: примеры из BK вирус, JC вирус, и SV40 62, 71 и 66 лет аминокислота остатки длинные соответственно. Среди других известных полиомавирусов геномы с предсказанным агногеном длина результирующего предсказанного белка значительно варьируется, от 30 до 154 остатков.[3] Он содержит очень гидрофобный центральный аминокислотная последовательность, "двудольный" последовательность ядерной локализации на N-конеци высокоосновные аминокислоты на обоих концах. Сравнение последовательностей различных вирусных агнопротеинов позволяет предположить сохранение последовательности к N-концу с большей изменчивостью к C-концу. Формирование амфипатический альфа спирали в лабораторных условиях была продемонстрирована часть последовательности, которая, как полагают, играет роль в посредничестве димеризация и олигомеризация белка.[1][2][4] Экспериментально продемонстрировано, что агнопротеины BK, JC и SV40 являются фосфорилированный in vivo, который, по-видимому, улучшает как стабильность белка, так и распространение вирусов, но не посттрансляционные модификации были обнаружены.[2][3]

Выражение

Карта геном из JC вирус, что указывает на положение агногена (желтый) в поздней области относительно других кодирующих генов и некодирование контрольный регион (NCCR).[5]

Агнопротеин экспрессируется из области круговой вирусной геном называется агногеном, открытая рамка чтения содержится в области генома полиомавируса, который кодирует вирусный капсид белки и известен как «поздняя область», потому что он экспрессируется на поздних этапах цикла вирусной инфекции и репликации.[2] Агноген и его белковый продукт получили свое название (от греч. агноз, "без знания"[3]), потому что наличие открытой рамки считывания и соответствующей РНК было обнаружено до подтверждения существования белкового продукта.[6]

Сотовая локализация

Агнопротеин постоянно обнаруживается в цитоплазма инфицированных клеток, с особенно высокими концентрациями в перинуклеарное пространство. Это также обнаруживается в ядро клетки; в случае вируса JC агнопротеин, локализованный в ядре, составляет 15–20% от общего экспрессированного агнопротеина.[2]

Функция

Агнопротеин - это регуляторный белок необходим для эффективного размножения вирусов, в которых он присутствует, хотя многие полиомавирусы не имеют этого гена.[4] Его функции плохо описаны даже у хорошо изученных вирусов. Нулевой мутант вирусы без агнопротеина, как правило, либо неспособны к размножению, либо сильно нарушены; некоторые такие мутанты могут производить вирионы, но они могут не выходить из клетки-хозяина или не иметь должным образом упакованного генетического материала.[7][8] Нулевые мутанты по агнопротеину могут успешно пролиферировать, если агнопротеин присутствует в транс.[7] Хотя белок не содержится в зрелых вирионы, есть некоторые свидетельства того, что это может быть секретный из инфицированных клеток, даже до выхода вируса, и захвачены соседними неинфицированными клетками.[9]

Агнопротеин связан с рядом процессов жизненного цикла вируса, включая транскрипция, репликация и инкапсуляция вирусного генома.[4] Также было высказано предположение, что агнопротеин функционирует как виропорин - то есть вирусный белок, изменяющий проницаемость мембраны для облегчения выхода вирусных частиц из клетки.[10] Кроме того, наблюдались эффекты на поведение самой клетки-хозяина, в том числе нарушение прохождения через клеточный цикл и недостатки Ремонт ДНК.[2]

Потому что это очень базовый, агнопротеин подозревался в ДНК-связывающий белок,[6] но не было показано связывания ДНК.[2] Большое число белок-белковые взаимодействия сообщалось между агнопротеином и другими белками как вирусного, так и клеточного происхождения. Агнопротеин взаимодействует с вирусными белками небольшой опухолевый антиген и большой опухолевый антиген а также с капсидным белком VP1.[2] Белки клетки-хозяина, о которых сообщается как партнеры по связыванию агнопротеина по крайней мере одного вида вируса, включают p53, Ku70, PP2A, YB-1, СЭЗ1, HP1α, α-SNAP, PCNA, и АП-3.[2][3]

В некоторых случаях сам агноген имеет функциональное значение, даже если он не может экспрессировать агнопротеин.[2][11] Делеция нуклеотидов в этой области была связана с вариантом JC вирус способны инфицировать типы клеток, которые обычно не являются мишенями этого вируса. Этот вариант был связан с заболеванием, недавно описанным в отчетах о случаях заболевания. Вирусная энцефалопатия JC, в отличие от прогрессирующая мультифокальная лейкоэнцефалопатия (PML), который долгое время ассоциировался с JC в с ослабленным иммунитетом лиц.[12][13]

Эволюция

Хотя агнопротеин имеет решающее значение для пролиферации полиомавирусов, в которых он встречается, его распространение среди полиомавирусов, геномы были отсортированы неоднородно. Он был хорошо изучен на трех вирусах, поражающих хозяев млекопитающих, включая два вируса человека: BK вирус и JC вирус - и обезьяний вирус SV40; примеры BK, JC и SV40 на сегодняшний день являются наиболее изученными и имеют довольно высокие сохранение последовательности.[2][3] Дополнительные предсказанные агногены были идентифицированы из секвенированных геномов других полиомавирусов, и предсказанные белковые продукты значительно различаются по длине и в целом имеют низкую идентичность последовательностей.[3]

Распределение агнопротеина среди полиомавирусов вызвало предположения о том, что мало эволюционный давление отбора в пользу его наличия. Среди секвенированных геномов вируса ВК агнопротеин является наиболее вариабельным вирусным белком в аминокислотной последовательности.[3] Различия в тканевый тропизм и жизненный цикл вируса, особенно выход вируса из клетки-хозяина, также были предложены в качестве объяснения присутствия или отсутствия агнопротеина в различных полиомавирусах человека.[14]

Птичьи полиомавирусы

Ген встречается у птичьих полиомавирусов в аналогичном геномном положении и первоначально был аннотирован как агноген, но он не имеет обнаруживаемого сходства последовательностей с примерами млекопитающих. Белковый продукт этого гена был обнаружен в капсидах зрелых вирионов, что привело к его реклассификации как VP4, чтобы отразить его особую роль как структурный белок. Однако его все еще часто называют «птичьим агнопротеином 1a».[3][15]

Рекомендации

  1. ^ а б Чорич П., Сарибас А.С., Абу-Гарбия М., Чайлдерс В., Уайт М.К., Буазиз С., Сафак М. (июнь 2014 г.). «Структура ядерного магнитного резонанса показала, что агнопротеин вируса полиомавируса JC человека содержит α-спираль, охватывающую Leu / Ile / Phe-богатый домен». Журнал вирусологии. 88 (12): 6556–75. Дои:10.1128 / jvi.00146-14. ЧВК 4054343. PMID 24672035.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k Сарибас А.С., Чорич П., Амазаспян А., Дэвис В., Аксман Р., Уайт М.К., Абу-Гарбия М., Чайлдерс В., Кондра Дж. Х., Буазиз С., Сафак М. (октябрь 2016 г.). «Исходя из неизвестного: структурные и функциональные особенности агнопротеина полиомавирусов». Журнал клеточной физиологии. 231 (10): 2115–27. Дои:10.1002 / jcp.25329. ЧВК 5217748. PMID 26831433.
  3. ^ а б c d е ж грамм час Гериц Н., Моэнс У (октябрь 2012 г.). «Агнопротеин полиомавирусов млекопитающих». Вирусология. 432 (2): 316–26. Дои:10.1016 / j.virol.2012.05.024. PMID 22726243.
  4. ^ а б c Сами Сарибас А., Абу-Гарбия М., Чилдерс В., Сарыер И. К., Белый МК, Сафак М. (август 2013 г.). «Основные роли Leu / Ile / Phe-богатого домена агнопротеина JC-вируса в образовании димера / олигомера, стабильности белка и сплайсинге вирусных транскриптов». Вирусология. 443 (1): 161–76. Дои:10.1016 / j.virol.2013.05.003. ЧВК 3777628. PMID 23747198.
  5. ^ Wharton KA, Quigley C, Themeles M, Dunstan RW, Doyle K, Cahir-McFarland E, Wei J, Buko A, Reid CE, Sun C, Carmillo P, Sur G, Carulli JP, Mansfield KG, Westmoreland SV, Staugaitis SM, Fox RJ, Meier W, Goelz SE (18 мая 2016 г.). «Изобилие и распространение полиомавируса JC в ткани мозга с прогрессирующей мультифокальной лейкоэнцефалопатией (ПМЛ) влияет на миелиновую оболочку при внутримозговом распространении инфекции». PLOS ONE. 11 (5): e0155897. Bibcode:2016PLoSO..1155897W. Дои:10.1371 / journal.pone.0155897. ЧВК 4871437. PMID 27191595.
  6. ^ а б Джей Дж., Номура С., Андерсон К. В., Хури Дж. (Май 1981 г.). «Идентификация продукта агногена SV40: ДНК-связывающий белок». Природа. 291 (5813): 346–9. Bibcode:1981Натура.291..346J. Дои:10.1038 / 291346a0. PMID 6262654.
  7. ^ а б Myhre MR, Olsen GH, Gosert R, Hirsch HH, Rinaldo CH (март 2010 г.). «Клинические варианты BK полиомавируса с делецией агногена нефункциональны, но спасаются с помощью транскомплементации». Вирусология. 398 (1): 12–20. Дои:10.1016 / j.virol.2009.11.029. PMID 20005552.
  8. ^ Сарыер И.К., Сарибас А.С., Белый МК, Сафак М (май 2011 г.). «Инфекция агнопротеин-отрицательными мутантами полиомавируса JC и SV40 приводит к высвобождению вирионов, в большинстве случаев дефицитных по содержанию ДНК». Журнал вирусологии. 8 (1): 255. Дои:10.1186 / 1743-422X-8-255. ЧВК 3127838. PMID 21609431.
  9. ^ Отлу О, Де Симоне Ф.И., Оталора Ю.Л., Халили К., Сарыер И.К. (ноябрь 2014 г.). «Агнопротеин полиомавируса JC высвобождается инфицированными клетками: свидетельство его клеточного поглощения неинфицированными соседними клетками». Вирусология. 468-470: 88–95. Дои:10.1016 / j.virol.2014.07.054. ЧВК 4254181. PMID 25151063.
  10. ^ Сузуки Т., Орба Ю., Окада Ю., Санден И., Кимура Т., Танака С., Нагашима К., Холл WW, Сава Х (март 2010 г.). «Агнопротеин вируса полиомы JC человека действует как виропорин». PLoS Патогены. 6 (3): e1000801. Дои:10.1371 / journal.ppat.1000801. ЧВК 2837404. PMID 20300659.
  11. ^ Халили К., Белый М.К., Сава Х., Нагашима К., Сафак М. (июль 2005 г.). «Агнопротеин полиомавирусов: многофункциональный вспомогательный белок». Журнал клеточной физиологии. 204 (1): 1–7. Дои:10.1002 / jcp.20266. PMID 15573377.
  12. ^ Wüthrich C, Dang X, Westmoreland S, McKay J, Maheshwari A, Anderson MP, Ropper AH, Viscidi RP, Koralnik IJ (июнь 2009 г.). «Фульминантная вирусная энцефалопатия JC с продуктивным инфицированием корковых пирамидных нейронов». Анналы неврологии. 65 (6): 742–8. Дои:10.1002 / ana.21619. ЧВК 2865689. PMID 19557867.
  13. ^ Dang X, Wüthrich C, Gordon J, Sawa H, Koralnik IJ (19 апреля 2012 г.). «Энцефалопатия вируса JC связана с новым вариантом JCV с делецией агнопротеина». PLOS ONE. 7 (4): e35793. Bibcode:2012PLoSO ... 735793D. Дои:10.1371 / journal.pone.0035793. ЧВК 3334910. PMID 22536439.
  14. ^ Ван Гелу М., Хан М.Т., Элерс Б., Моэнс У. (ноябрь 2012 г.). «Геномный анализ новых полиомавирусов человека». Обзоры в медицинской вирусологии. 22 (6): 354–77. Дои:10.1002 / rmv.1711. PMID 22461085.
  15. ^ Johne R, Müller H (апрель 2001 г.). «Агнопротеин 1a птичьего полиомавируса включен в вирусную частицу в качестве четвертого структурного белка, VP4». Журнал общей вирусологии. 82 (Pt 4): 909–18. Дои:10.1099/0022-1317-82-4-909. PMID 11257197.