Proteína de fusión de membrana

La familia SNARE incluye proteínas de fusión eucariotas auténticas . Solo se encuentran en eucariotas y sus parientes arqueales más cercanos , como Heimdallarchaeota . ^{[ 4 ]}

Estas proteínas tienen su origen en el gen env de retrovirus endógenos . Son proteínas de fusión virales de clase I domesticadas.

• Las sincitinas son responsables de las estructuras de la placenta .
  • Sincitina-1
  • Sincitina-2
• ERV3 no es fusogénico en humanos. Aun así, desempeña un papel en ayudar a la placenta a evadir la respuesta inmune. ^{[ 5 ]}

HAP2 es una fusexina (similar a la clase II viral) que se encuentra en diversos eucariotas, incluyendo Toxoplasma , plantas vasculares y moscas de la fruta. Esta proteína es esencial para la fusión de gametos en estos organismos. ^{[ 6 ]} Su origen no está claro, ya que la agrupación más amplia de fusexinas podría ser anterior a la clase II viral con el descubrimiento de homólogos en arqueas. ^{[ 7 ]}

Las proteínas de fusión de clase I se asemejan a la hemaglutinina del virus de la influenza en su estructura. Tras la fusión, el sitio activo presenta un trímero de hélices alfa enrolladas. El dominio de unión es rico en hélices alfa y péptidos de fusión hidrofóbicos ubicados cerca del extremo N-terminal (aunque algunos ejemplos muestran péptidos de fusión internos). ^{[ 9 ]} El cambio conformacional de la fusión a menudo puede controlarse mediante el pH. ^{[ 10 ]}

Las proteínas de clase II son predominantemente de láminas β y los sitios catalíticos se localizan en la región central. Las regiones peptídicas necesarias para impulsar la fusión se forman a partir de los giros entre las láminas β. ^{[ 9 ]} Generalmente comienzan como dímeros, convirtiéndose en trímeros a medida que ocurre la fusión. ^{[ 11 ] [ 10 ]}

Las proteínas de fusión de clase III se distinguen de las de clase I y II. Suelen constar de cinco dominios estructurales, donde los dominios 1, 2 y 4 a menudo contienen más láminas β y los dominios 3 y 5 son más ricos en hélices α (considerando el dominio 1 más cercano al extremo N y el 5 más cercano al extremo C). En el estado de prefusión, los dominios se anidan, con el dominio 1 protegido por el dominio 2, que a su vez está anidado en el dominio 3, el cual está protegido por el dominio 4. El dominio 1 contiene un sitio bipartito, probablemente para la fusión de membranas, dentro de los bucles que conectan sus largas hebras β, y el dominio 5 actúa como un conector entre el dominio 4 y los dominios transmembrana y proximales a la membrana del extremo C. El dominio 3 se repliega tras la fusión, mientras que el dominio 5 pierde su estructura de hélice α. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

Varias proteínas de fusión no pertenecen a ninguna de las tres clases principales. ^{[ 9 ]}

Los poxvirus emplean un sistema multiproteico de 11 genes diferentes, y sus parientes en el grupo más amplio de Nucleocytoviricota parecen hacer lo mismo. ^{[ 12 ]} La estructura del complejo de fusión aún no se ha dilucidado. Los científicos han obtenido cierta información sobre a qué se une cada uno de los componentes, pero aún no es suficiente para obtener una imagen completa. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

Hepadnaviridae , que incluye el virus de la hepatitis B, utiliza diferentes formas del antígeno de superficie ( HBsAg - S, M y L) para fusionarse. ^{[ 9 ]} En 2021 se descubrió que tiene un péptido de fusión en preS1, que se encuentra en la forma L. ^{[ 15 ]}

La familia fusexina está compuesta por HAP2/GCS1 eucariota, EFF-1 eucariota, la "clase II" viral y Fsx1 haloarqueana. Todas comparten un plegamiento común y fusionan membranas. ^{[ 7 ]} En un árbol filogenético sin raíz de 2021, HAP2/GCS1 y EFF-1/AFF-1 ocupan los dos extremos del árbol, mientras que el centro está ocupado por secuencias virales; esto sugiere que podrían haber sido adquiridas por separado. ^{[ 11 ]} El último árbol filogenético sin raíz basado en la estructura de Brukman et al. (2022), que tiene en cuenta las secuencias arqueanas recientemente descubiertas, muestra que Fsx1 se agrupa con HAP2/GCS1 y que están separadas de EFF-1 por varias secuencias virales. Según la ubicación de la raíz, se pueden generar varias hipótesis diferentes sobre la historia de estas familias : su transferencia horizontal y su herencia vertical . ^{[ 7 ]} Las comparaciones más antiguas que excluyen las secuencias arqueales favorecerían fuertemente una interpretación donde HAP2/GCS1 se adquiere de un virus, ^{[ 6 ]} pero la agrupación de Fsx1 con HAP2/GCS1 ha permitido la posibilidad de una fuente mucho más antigua. ^{[ 7 ]}