SARS-CoV N fehérje

A N-fehérje a SARS koronavírus a fehérje a Nucleo kapszid a koronavírus felelős súlyos akut légúti szindróma (SARS).

A SARS-CoV szerkezete

• Ennek a vírusnak van egy burkolata, amely S (spicule), M (membrán) és E (burok) fehérjékből, valamint spirális nukleokapszidból (nukleoprotein N + vírus RNS) áll.

• Az egyszálú RNS + közvetlenül kódolja a 4 típusú strukturális fehérjét (M, E, S, N), valamint egy replikázt.

N fehérje szerkezete

ORIGIN 1 msdngpqsnq rsapritfgg ptdstdnnqn ggrngarpkq rrpqglpnnt aswftaltqh 61 gkeelrfprg qgvpintnsg pddqigyyrr atrrvrggdg kmkelsprwy fyylgtgpea 121 slpygankeg ivwvategal ntpkdhigtr npnnnaatvl qlpqgttlpk gfyaegsrgg 181 sqassrsssr srgnsrnstp gssrgnspar masgggetal alllldrlnq leskvsgkgq 241 qqqgqtvtkk saaeaskkpr qkrtatkqyn vtqafgrrgp eqtqgnfgdq dlirqgtdyk 301 hwpqiaqfap sasaffgmsr igmevtpsgt wltyhgaikl ddkdpqfkdn villnkhida 361 yktfpptepk kdkkkktdea qplpqrqkkq ptvtllpaad mddfsrqlqn smsgasadst 421 qa

Sok tanulmány ennek a fehérjének a jellemzésére összpontosít, mert döntő fontosságú a vírus összetételében.

• 422 aminosavból áll (aa)
• Ez egy molekulatömege 46.000 dalton

Az N fehérje számos érdekes régiót tartalmaz. Íme néhány:

• aa1-235 = vírusos RNS-kötő hely.
• aa62 = szumoilációs hely.
• aa184-196 = SR-ben ( szerin és arginin ) gazdag motívum és egy másik N fehérje kötési helye az aa 211-290-ben (központi régió).
• aa209 = automatikusan összekapcsolódó hely.
• aa248-365 = erős vírusos RNS-kötő hely.
• aa283-422 = lehetővé teszi asszociációját dimerben, trimerben, tetramerben és hexamerben.
• aa343-402 = esszenciális szekvencia, de elegendő az oligomerizációhoz is.
• aa363-382 = a nukleinsavval (RNS) való asszociációért felelős szekvencia.

Összefoglalva, az N fehérje két független strukturális doménből, valamint egy kötő régióból áll. Ezek a területek a vírus életszakaszától függően különböző funkciókkal rendelkeznek.

• Az első domén az N terminális helyzetben helyezkedik el, és főleg egy RNS-kötő helyből áll. Főleg pozitív töltésű aminosavakból áll, elősegítve az RNS-hez való kötődését.
• A második domén a C-terminális helyzetben helyezkedik el, és lehetővé teszi a fehérje önfelépülését.
• E két domén között egy nagyon rendezetlen régió található, amely lehetővé teszi a másik két domén megkötését.

Elhelyezkedés

A fehérje különböző lokalizációs jeleket tartalmaz.

• Nukleáris lokalizációs jelek (SLN): 1. tartomány (aa38-44) és 3. tartomány (aa373-390)
• Nukleoláris retenciós jelek (SRNo): 2. tartomány (aa369-390)
• Citoplazmatikus lokalizációs jelek (SLC): 3. domén (aa257-265)

Amikor egy sejt megfertőződik a SARS-ért felelős koronavírussal, az N-fehérje főleg a fertőzött sejt citoplazmájában található meg. A fehérje túlzott expressziója esetén meg lehet találni a nukleolusok szintjén és bizonyos specifikus körülmények között a gazdasejt magjának szintjén.

Funkciók

Szerkezeti funkció

Az N-fehérje legismertebb funkciója a vírusgenom kapszidnak nevezett védőburokba történő beágyazása. A vírusos RNS ezen védelmének biztosítása érdekében az N-fehérjének két alapvető tulajdonsággal kell rendelkeznie:

• A víruskapszid képződéséhez oligomerizálnia kell.
• Emellett fel kell ismernie és meg kell kötődnie a vírus genetikai anyagához, hogy spirális nukleokapszidot képezzen. Ehhez a fehérje felismer egy "csomagoló" jelet, vagyis a vírusos RNS specifikus szekvenciáját, amely lehetővé teszi az összeszerelést.

Az RNS-N fehérjéhez való kötődést tekintve a vizsgálatok kimutatták, hogy:

• A vírus 3` RNS legtöbb nem transzlált szekvenciája természetesen társul a fehérje N-terminális doménjével.
• Az N fehérje felelős a vírus RNS spirális elrendeződéséért.

Szabályozási funkció

Szerkezeti funkciója mellett úgy tűnik, hogy az N fehérje in vitro szabályozó fehérjeként működik, vagyis képes megzavarni a fertőzött gazdasejt sejt útvonalait. Így:

• gátolják a sejtciklusát. Valójában a fehérje szumoilációs helyének mutációja lehetővé teszi az S fázis gátlását, vagyis a gazdasejt DNS replikációs fázisát.
• befolyásolják az interferonok termelését
• növelje COX 2 termelését
• szabályozza az AP1 aktivitását (Kép: [6] )
• kölcsönhatásba lépnek a gazdafehérjékkel. Például a fehérje 161-210. Aminosavainak megfelelő régió asszociálódik a hnRNPA1-gyel , hogy szerepet játszhasson a vírusos RNS szintézisében.
• apoptózist indukál (a majom vesesejtjének speciális esete). Ezen a szinten befolyásolja a túlélést és az apoptotikus tényezőket, miközben átszervezi a gazdasejt citoszkeletonjának aktinját.

Nyilvánvaló, hogy ezeket a funkciókat in vivo kell megerősíteni . Ezután ki kell dolgoznunk egy modellt az N-fehérje tulajdonságainak megfelelő értékelése érdekében valós fertőzési körülmények között.

Fordítás utáni módosítások

Az N-fehérje poszttranszlációs módosításokon megy keresztül, mint például szumoilezés, foszforiláció, valamint acetilezés.

A szumojiláció az oligomerizáció, a lokalizáció, valamint a fehérje szabályozó tulajdonságainak szintjén hat. A fehérje foszforilezésének és acetilezésének pontos funkcionális következményei még nem ismertek.

Ígéretes diagnosztikai eszköz

Ez a fehérje fő immunogén, és főleg a fertőzött sejtek expresszálják a fertőzés korai szakaszában. Monoklonális antitestek alkalmazásával megállapítottuk, hogy az N-fehérje a fertőzés első napján jelen volt a SARS-CoV- vel fertőzött betegek szérumában . A gazdaszervezet immunválasza erre a fehérjére nagyon erős.

Valójában a fertőzés első 10 napjában az anti-SARS-CoV IgG-t, a SARS-CoV RNS-t és az N-fehérjét 21,4% -nál, 42,9% -nál és 90% -nál detektálták a beteg szérumában. A N-fehérje kimutatási arány a fertőzés 11-15. Napjában szignifikánsan magasabb volt. Ez arra utal, hogy az N fehérje könnyebben kimutatható, mint a másik két marker.

A kutatók ezután két diagnosztikai módszert tanulmányoztak, amelyek magukban foglalják a SARS-CoV magot:

• Az N fehérje elleni monoklonális antitest kifejlesztése
• Rekombináns N fehérje (nagymértékben tisztított) előállítása a fehérje specifikus antitestjeinek kimutatására a betegben

Számos kísérletet végeztek, de klinikai alkalmazás még nem lehetséges.

Potenciális vakcina

A kutatók úgy vélik, hogy az a tény, hogy az N fehérje a koronavírus fő antigénje, hogy az ezt a fehérjét kódoló génszekvencia betegenként alig változik, és hogy a fehérje stabilitása kedvező, hozzájárul ahhoz, hogy érdekes tanulmányt készítsen a hatékony vakcina kifejlesztése a SARS ellen. Kísérleteket végeztek a teljes N-fehérje alapú vakcinák kifejlesztésére, amelyek az N-fehérje peptidre épülnek, és egy vakcinát, amelyet géntechnológia fejlesztett ki.

Remélhetőleg a kutatás lehetővé teszi a lehetséges klinikai alkalmazásokat, akár diagnózisban, akár oltásban.

Megjegyzések és hivatkozások

1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/viewer.fcgi?db=protein&id=29836503
2. lásd a képet a következő címen : http://gel.ym.edu.tw/sars/images/sars_morphology_nature_review.jpg
3. Surjit M, Liu B, Kumar P, Chow VT, Lal SK. Biokémiai és biofizikai kutatási közlemények , A SARS koronavírus nukleokapszid fehérje képes ön-asszociációra a C-terminális 209 aminosav interakciós doménen keresztül. (2004) május 14 .; 317 (4): 1030-6. PMID 15094372 [1]
4. lásd a képet a http://www.nature.com/nri/journal/v5/n12/images/nri1732-f1.jpg oldalon
5. Surjit, M., Lal, SK, A SARS-CoV nukleokapszid fehérje: Sokféle aktivitású fehérje, Infect. Seprű. Evol. (2007), doi: 10.1016 / j.meegid.2007.07.004. PMID 17881296 [2]
6. You J, Dove BK és Enjuanes L. et al., A súlyos akut légzési szindróma koronavírus nukleokapszid fehérje szubcelluláris lokalizációja, J. Gen. Virol. 86 (2005), p.  3303–3310 . PMID 16298975 [3]
7. Hsieh PK, Chang SC és Huang CC és mtsai. A súlyos akut respirációs szindróma koronavírus RNS-csomagolásának szignáljának összeállítása vírusszerű részecskékbe nukleokapszidfüggő, J. Virol. 79 (2005), p.  13848–13855 . PMID 16254320 [4]
8. Lásd a képet a http://adm.ncyu.edu.tw/~apmicro/week/virus/sars-cov.files/image006.jpg címen.
9. Li YH, Li J. és Liu XE és mtsai. A súlyos akut respirációs szindróma koronavírus nukleokapszid fehérjének kimutatása a szérumban: összehasonlítás más vírusmarkerek eredményeivel, J. Virol. Methods 130 (2005), p.  45–50 . PMID 16024098 [5]