WikiDer > Сигнал упаковки РНК вируса лейкемии крупного рогатого скота

Bovine leukaemia virus RNA packaging signal
Сигнал упаковки РНК вируса лейкемии крупного рогатого скота
RF00192.jpg
Идентификаторы
СимволBLV_package
РфамRF00192
Прочие данные
РНК типСнг
Домен (ы)Эукариоты; Вирусы
ТАКТАК: 0000233
PDB структурыPDBe

Эта семья представляет вирус лейкемии крупного рогатого скота РНК инкапсуляция (упаковочный) сигнал, необходимый для эффективного вирусная репликация.[1]

Открытие

До его открытия местоположение сигнала инкапсидации (упаковки) в вирусе лейкемии крупного рогатого скота (BLV) было предложено Мэнкси. и другие. быть «между главным донорным сайтом сплайсинга (в r-области вирусной РНК) и кляп стартовый кодон или между сайтом связывания праймера (расположенным сразу после 5 ’ LTR) и кляп стартовый кодон ».[2] В 1994 г. исследователи из Медицинская школа Университета Висконсина сделали мутации в различных местах BLV в процессе анализ удаления чтобы определить, будет ли затронута эффективность вирусной репликации. Они обнаружили мутанты с делециями на 5 ’конце кляп ген и в 5 ’ непереведенный регион лидера имели 7-кратное и 50-кратное снижение репликации соответственно. Напротив, они не обнаружили значительного снижения вирусной репликации у мутантов с делециями на 3 ’конце кляп ген. Эти результаты позволяют предположить, что в BLV есть две области, необходимые для успешной инкапсидации РНК.[2]

Функция

Сигнал инкапсидации (упаковки) РНК участвует в процессе упаковки РНК и помогает повысить эффективность упаковки и инкапсидации вирусов.[3] Упаковка РНК характеризуется событием начального распознавания между полипротеином Gag и сигналом инкапсидации (упаковки) РНК. Исследования показывают, что это, в частности, происходит на 5 ’конце вирусного генома и включает стабильные вторичные структуры РНК. Эти структуры взаимодействуют с аминокислотами, расположенными в нуклеокапсиде, или NC доменбелка Gag.[1] Как только область инкапсидации и белок Gag взаимодействуют, домен NC рекрутирует геном вируса для упаковки в капсид ретровируса.[3] Недавно также было предложено, чтобы матрица (MA) область of Gag играет важную роль в распознавании геномной РНК на ранних этапах этого процесса. Кроме того, было обнаружено, что этот домен MA участвует в упаковке гРНК из-за присутствия заряженных остатков в этой области, которые жизненно важны для успешной упаковки.[4]

Необходимость вирусной репликации

Неизвестно, может ли вирусная репликация вообще происходить без присутствия этого сигнала инкапсидации (упаковки) РНК. Мутация или удаление сигнала инкапсидации (упаковки) РНК снижает вирусную упаковку РНК, но все же позволяет создавать вирусные частицы. Мутация домена NC в Gag, аналогично, останавливает упаковку РНК, но также предотвращает сборку ретровирусных частиц. Если сигнал инкапсидации (упаковки) не важен для сборки этой частицы, то белковые взаимодействия между молекулами Gag, вероятно, единолично ответственны за репликацию вируса. Однако дальнейшие исследования домена NC с участием рекомбинантных белков Gag показывают сигнал инкапсидации. является необходим для сборки вирусных частиц. В настоящее время существуют две гипотезы, объясняющие эти противоречивые выводы. Во-первых, малые клеточные РНК, в частности тРНК, в ретровирусах могут быть использованы во время производства частиц. Во-вторых, вирусные частицы без геномной РНК могут использовать другие клеточные РНК в качестве структурной поддержки во время репликации.[3]

Поскольку ретровирусные частицы постоянно имеют одинаковое количество РНК, отсутствие геномной РНК в некоторых вирусных частицах должно дополняться клеточной РНК. При лечении с РНКаза, ретовирусные сердечники нарушены. Следовательно, независимо от того, нуждается ли NC домен Gag в помощи при сборке ретровирусов, сигнал инкапсидации (упаковки) РНК действительно обеспечивает присутствие материала РНК в вирусных частицах, которые служат важными структурными элементами.[3][неосновной источник необходим]

Структура

Регионы

Сигнал инкапсидации (упаковки) BLV состоит из двух областей. Один из участков (нуклеотиды с 551 по 698) включает 147 пар оснований, начинающихся после сайта связывания праймера и заканчивающихся сразу после начала кляп ген (нуклеотид 628). Эта область называется первичным сигналом и важна для репликации вируса.[2]

Другой регион, состоящий из 132 нуклеотид пар оснований, находится в кляп ген между нуклеотидами 1015 и 1147. Эта область, также известная как вторичный сигнал, будет способствовать инкапсидации РНК, если первичная область присутствует и полностью функциональна.[2]

Таким образом, сигнал инкапсидации (упаковки) BLV считается прерывистым, поскольку его две области не являются последовательными.[1]

Вторичные конструкции

Сигнал инкапсидации (упаковки) состоит из вторичных структур. Есть два стабильных стебель-петля структуры в первичной области и одна структура стержень-петля во вторичной области.[5] Две первичные стебли-петли расположены в матричной (MA) области кляп ген, ниже стартового кодона, в то время как вторичная сигнальная стебель-петля находится в capsid (CA) домен из кляп.[6] Когда мутации в первичной области приводят к неработоспособности одной из его петель-стеблей, репликация вируса уменьшается в 7 раз. Кроме того, репликация уменьшается в 40 раз, когда ни одна из основных сигнальных петель-стеблей не функционирует должным образом, создавая фенотип, подобный штаммам BLV, которые не имеют области первичного сигнала. Аналогичный эффект обнаруживается во вторичном сигнальном стержне-петле, где мутации в этой области снижают репликацию вируса в 4-6 раз. Однако скорость репликации мутантных штаммов BLV может быть восстановлена ​​до нормального уровня путем введения контрмутаций. Кроме того, когда области сигнала инкапсидации типа 1 или типа 2 вирус Т-клеточного лейкоза человека (HTLV), вирус в том же семействе, что и BLV, заменяет эти мутированные первичные и вторичные области мутировавшего BLV, репликация улучшается, что означает, что области инкапсидации HTLV и BLV гомологичны. Химерный формы РНК BLV также не столь эффективны, что позволяет предположить, что вторичные и третичные структуры этих областей инкапсидации важны для успеха репликации.[5]

SL1 и SL2

Стебель-петля 1 (SL2) и стебель-петля 2 (SL2) являются специфическими вторичными структурами первичной сигнальной области BLV. И SL1, и SL2 необходимы для правильной инкапсидации РНК и репликации вируса. Считается, что SL1 и SL2 имеют разные функции, потому что две копии одной из этих вторичных структур по отдельности приводят к неэффективной репликации.[5]

Подразумеваемое

Дальнейшие исследования, изучающие сигнальную область инкапсидации (упаковки) РНК и ее взаимодействия с другими доменами внутри BLV, приведут к лучшему пониманию вирусной упаковки и репликации. Предполагается, что BLV скоро будет изучаться на животных моделях из-за его текущего воздействия на США. молочная промышленность: BLV снижает надои молока у крупного рогатого скота, страдающего от болезней. хозяева. Это исследование было бы полезно и для клинического применения, поскольку ВЛК был обнаружен в ткани груди человека. В настоящее время неизвестно, как происходит инфицирование человека вирусом ВЛК.[7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Манский Л.М., Гаджары Л.С. (сентябрь 2002 г.). «Первичная нуклеотидная последовательность сигнала упаковки РНК вируса лейкемии крупного рогатого скота может влиять на эффективную упаковку РНК и репликацию вируса». Вирусология. 301 (2): 272–280. Дои:10.1006 / viro.2002.1578. PMID 12359429.
  2. ^ а б c d Манский Л.М., Крюгер А.Е., Темин Х.М. (июнь 1995 г.). «Сигнал инкапсидации вируса лейкемии крупного рогатого скота является прерывистым и простирается до 5 'конца гена gag». Журнал вирусологии. 69 (6): 3282–3289. Дои:10.1128 / JVI.69.6.3282-3289.1995. ЧВК 189039. PMID 7745675.
  3. ^ а б c d Мурио Д., Мирро Дж., Харвин Д., Рейн А. (апрель 2001 г.). «РНК - структурный элемент в частицах ретровируса». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 98 (9): 5246–5251. Bibcode:2001ПНАС ... 98.5246М. Дои:10.1073 / pnas.091000398. ЧВК 33195. PMID 11320254.
  4. ^ Сан М., Григсби И.Ф., Горелик Р.Дж., Мански Л.М., Мюзье-Форсайт К. (январь 2014 г.). «Ретровирус-специфические различия во взаимодействиях белок-нуклеиновая кислота в матриксе и нуклеокапсиде: последствия для упаковки геномной РНК». Журнал вирусологии. 88 (2): 1271–1280. Дои:10.1128 / JVI.02151-13. ЧВК 3911680. PMID 24227839.
  5. ^ а б c Манский, Л. М.; Вишневский, RM (апрель 1998 г.). «Сигнал инкапсидации вируса лейкемии крупного рогатого скота состоит из вторичных структур РНК». Журнал вирусологии. 72 (4): 3196–3204. Дои:10.1128 / JVI.72.4.3196-3204.1998.
  6. ^ Джуэлл Н.А., Манский Л.М. (август 2000 г.). «В начале: распознавание генома, инкапсидация РНК и инициация сложной сборки ретровируса». Журнал общей вирусологии. 81 (Pt 8): 1889–1899. Дои:10.1099/0022-1317-81-8-1889. PMID 10900025.
  7. ^ Куалли Д.Ф., Соколове В.Л., Росс Дж.Л. (март 2015 г.). «Нуклеокапсидный белок вируса лейкемии крупного рогатого скота является эффективным шапероном нуклеиновой кислоты». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 458 (3): 687–692. Дои:10.1016 / j.bbrc.2015.02.025. PMID 25686502.

внешняя ссылка