Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Nucleoproteína viral

En virología , las nucleoproteínas virales ( NP ) son proteínas esenciales de unión al ARN codificadas por muchos virus , especialmente los virus de ARN monocatenario de sentido...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

En virología , las nucleoproteínas virales ( NP ) son proteínas esenciales de unión al ARN codificadas por muchos virus , especialmente los virus de ARN monocatenario de sentido negativo (ARNmc). Desempeñan funciones cruciales en la encapsulación del ARN viral , facilitando la replicación y transcripción del genoma , organizando los complejos de ribonucleoproteínas virales (vRNP) y evadiendo la inmunidad del huésped .

Estructura y función

Las funciones clave de las NP virales incluyen:

Ejemplos por familia de virus

Orthomyxoviridae (p. ej., virus de la influenza)

La proteína NP del virus de la influenza A (~56 kDa ) encapsula el genoma de ARN viral segmentado en ribonucleoproteínas helicoidales (RNP) junto con el complejo de la polimerasa viral (PA, PB1, PB2). Estas RNP se transportan al núcleo del huésped, donde tienen lugar la replicación y transcripción virales. [ 3 ] NP media el tráfico nuclear mediante interacciones con importinas y CRM1 . [ 4 ] También sufre modificaciones postraduccionales , como la SUMOilación, que modulan su función. [ 6 ]

Arenaviridae (por ejemplo, virus de Lassa, LCMV)

Los mamarenavirus , incluidos el virus Lassa y el LCMV , codifican una proteína NP multifuncional que desempeña funciones centrales en la encapsidación del genoma, la replicación y la evasión inmunitaria. La proteína NP interactúa con la proteína Z de la matriz , y estudios recientes han demostrado que la miristoilación y la oligomerización de la proteína Z no son necesarias para su inhibición dosis-dependiente de la actividad NP-RNP. [ 7 ]

Cabe destacar que la NP del mammarenavirus también aprovecha la vía de la proteína quinasa R (PKR) del huésped, generalmente antiviral, para favorecer la replicación viral; la activación de PKR parece promover el crecimiento viral. [ 8 ] La nucleoproteína del arenavirus contiene un dominio exonucleasa C-terminal (ExoN) que degrada el ARN bicatenario (dsRNA) inmunoestimulante , lo que ayuda al virus a evadir las respuestas de interferón mediadas por RIG-I. [ 9 ]

Los estudios estructurales revelan que la NP forma oligómeros heptaméricos en forma de anillo , una disposición única necesaria para la unión estable al ARN y el reclutamiento de la polimerasa . [ 10 ] Además, se ha demostrado que la fosforilación de residuos específicos de la NP afecta el ensamblaje del complejo de replicación y la eficiencia de la síntesis de ARN. [ 11 ]

Filoviridae (por ejemplo, virus del Ébola)

La proteína NP del virus del Ébola se oligomeriza sobre el ARN viral para formar una nucleocápside fuertemente enrollada , reclutando las proteínas VP35, VP30 y la polimerasa L para constituir el complejo de replicación. Estos complejos se organizan en cuerpos de inclusión dentro del citoplasma y son esenciales para la transcripción viral. [ 12 ]

Paramyxoviridae (por ejemplo, el virus del sarampión)

La proteína NP del virus del sarampión se une al genoma viral con una periodicidad de seis nucleótidos para formar nucleocápsides helicoidales levógiras . NP interactúa con la fosfoproteína (P) y la polimerasa (L) para regular la transcripción y la replicación. [ 13 ]

Interacción con el huésped y evasión inmunitaria

Las nanopartículas han evolucionado para manipular las defensas antivirales del huésped:

  • Antagonismo del interferón: La proteína NP del virus de la influenza A puede unirse a TRIM25 y suprimir la activación de RIG-I, reduciendo la producción de interferón de tipo I. [ 1 ]
  • Alteración de los gránulos de estrés: la proteína NP del SARS-CoV-2 interfiere con el ensamblaje de los gránulos de estrés al interactuar con G3BP1 , lo que perjudica las respuestas antivirales celulares. [ 14 ]
  • Modulación de PKR: En los mammarenavirus, NP aprovecha indirectamente la señalización de PKR para mejorar la replicación viral, lo que representa un caso raro de activación proviral de PKR. [ 8 ]

Perspectivas estructurales

La biología estructural ha proporcionado información importante sobre la función de los NP:

  • La proteína NP del virus de la influenza forma una estructura en forma de media luna que se oligomeriza mediante un mecanismo de inserción de bucle de cola para encapsidar el ARN. [ 3 ]
  • Las NP de arenavirus y filovirus se ensamblan en estructuras anulares o helicoidales que facilitan la unión cooperativa del ARN y la actividad eficiente de la polimerasa. [ 10 ]
  • La proteína NP del SARS-CoV-2 contiene tanto un dominio de unión al ARN estructurado como regiones desordenadas que promueven la separación de fases líquido-líquido , lo que favorece la formación del compartimento de replicación. [ 14 ]

Aplicaciones diagnósticas y terapéuticas

Las nanopartículas son útiles en el diagnóstico y la inmunización:

  • Diagnóstico: Debido a su abundancia e inmunogenicidad , las NP se utilizan ampliamente en pruebas de antígenos y anticuerpos (por ejemplo, SARS-CoV-2, influenza). [ 15 ]
  • Vacunas: Las vacunas basadas en NP provocan respuestas robustas de células T , y las vacunas contra la influenza que incorporan NP pueden ofrecer una amplia protección cruzada entre cepas. [ 16 ]

Referencias

  1. 1 2 Weber M, Weber F (octubre de 2014). "Receptores tipo RIG-I y virus de ARN de cadena negativa: el pájaro RLRly atrapa algunos gusanos" . Cytokine Growth Factor Rev. 25 ( 5): 621– 8. doi : 10.1016/j.cytogfr.2014.05.004 . PMC 7108359. PMID 24894317 .  
  2. ↑ Arranz R, Coloma R, Chichón FJ, Conesa JJ, Carrascosa JL, Valpuesta JM, Ortín J, Martín-Benito J (diciembre de 2012). "La estructura de las ribonucleoproteínas nativas del virión de la influenza". Ciencia . 338 (6114): 1634– 7. Bibcode : 2012Sci...338.1634A . doi : 10.1126/ciencia.1228172 . PMID 23180776 . 
  3. 1 2 3 Lo CY, Tang YS, Shaw PC (2018). "Estructura y función de la ribonucleoproteína del virus de la influenza". Complejos de proteínas y nucleoproteínas virales . Bioquímica subcelular. Vol. 88. Singapur: Springer. págs. 95–128 . doi : 10.1007/978-981-10-8456-0_5 . ISBN   978-981-10-8455-3. PMID 29900494 . 
  4. 1 2 Portela A, Digard P (abril de 2002). "La nucleoproteína del virus de la influenza: una proteína multifuncional de unión al ARN fundamental para la replicación del virus". J Gen Virol . 83 (Pt 4): 723–734 . doi : 10.1099/0022-1317-83-4-723 . PMID 11907320 . 
  5. ↑ Riedel, S., et al. (2021). Perspectivas estructurales sobre las interacciones entre la nucleoproteína viral y el ARN. Virology , 562, 17–29. https://doi.org/10.1016/j.virol.2021.06.001
  6. ^ Li J, Liang L, Jiang L, Wang Q, Wen X, Zhao Y, Cui P, Zhang Y, Wang G, Li Q, Deng G, Shi J, Tian G, Zeng X, Jiang Y, Liu L, Chen H, Li C (febrero de 2021). "La capacidad de unión al ARN viral conferida por SUMOilación en PB1 K612 del virus de la influenza A es esencial para la patogénesis y transmisión viral" . PLOS Patog . 17 (2) e1009336. doi : 10.1371/journal.ppat.1009336 . PMC 7904188 . PMID 33571308 .  
  7. ↑ Witwit H, de la Torre JC (2025). "La miristoilación y oligomerización de la proteína Z del mammarenavirus no son necesarias para su efecto inhibidor dependiente de la dosis sobre la actividad de vRNP" . BioChem . 5 ( 2): 10. doi : 10.3390/biochem5020010 . PMC 12163724. PMID 40520408 .  
  8. ^ Witwit H, Khafaji R, Salaniwal A, Kim AS, Cubitt B, Jackson N, Ye C, Weiss SR, Martinez-Sobrido L, de la Torre JC (marzo de 2024). "La activación del receptor de proteína quinasa (PKR) desempeña un papel proviral en las células infectadas por mammarenavirus" . J Virol . 98 (3) e0188323. doi : 10.1128/jvi.01883-23 . PMC 10949842 . PMID 38376197 .  
  9. ↑ Hastie KM, King LB, Zandonatti MA, Saphire EO (2012). "Base estructural de la especificidad del ARN bicatenario de la exonucleasa NP del virus Lassa" . PLOS ONE . 7 (8) e44211. Bibcode : 2012PLoSO...744211H . doi : 10.1371/journal.pone.0044211 . PMC 3429428. PMID 22937163 .  
  10. 1 2 Brunotte L, Kerber R, Shang W, Hauer F, Hass M, Gabriel M, Lelke M, Busch C, Stark H, Svergun DI, Betzel C, Perbandt M, Günther S (noviembre de 2011). "Estructura de la nucleoproteína del virus Lassa revelada por cristalografía de rayos X, dispersión de rayos X de ángulo pequeño y microscopía electrónica" . J Biol Chem . 286 (44): 38748–56 . doi : 10.1074/jbc.M111.278838 . PMC 3207459. PMID 21917929 .  
  11. ↑ Knopp KA, Ngo T, Gershon PD, Buchmeier MJ (abril de 2015). "Un único residuo de nucleoproteína modula la formación del complejo de replicación del arenavirus" . mBio . 6 ( 3) e00524–15. doi : 10.1128/mBio.00524-15 . PMC 4436057. PMID 25922393 .  
  12. ↑ Kirchdoerfer RN, Abelson DM, Li S, Wood MR, Saphire EO (julio de 2015). "Ensamblaje de la nucleoproteína del virus del Ébola a partir de un complejo VP35 chaperonado" . Cell Rep . 12 (1): 140– 9. doi : 10.1016/j.celrep.2015.06.003 . PMC 4500542. PMID 26119732 .  
  13. ↑ Desfosses A, Milles S, Jensen MR, Guseva S, Colletier JP, Maurin D, Schoehn G, Gutsche I, Ruigrok RW, Blackledge M (marzo de 2019). "El ensamblaje y las estructuras de crio-EM de las nucleocápsides del virus del sarampión específicas de ARN proporcionan información mecanicista sobre la replicación de los paramixovirus" . Proc Natl Acad Sci USA . 116 (10): 4256–64 . Bibcode : 2019PNAS..116.4256D . doi : 10.1073/pnas.1816417116 . PMC 6410849. PMID 30787192 .  
  14. 1 2 Brownsword MJ, Locker N (enero de 2023). "Un poco menos de agregación, un poco más de replicación: manipulación viral de gránulos de estrés" . Wiley Interdiscip Rev RNA . 14 (1) e1741. doi : 10.1002/wrna.1741 . PMC 10078398. PMID 35709333 .  
  15. ↑ Burbelo, Peter D.; Riedo, Francis X.; Morishima, Chihiro; Rawlings, Stephen; Smith, Davey; Das, Sanchita; Strich, Jeffrey R.; Chertow, Daniel S.; Davey, Richard T.; Cohen, Jeffrey I. (2020). "Sensibilidad en la detección de anticuerpos a las proteínas de la nucleocápside y la espícula del coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo grave en pacientes con enfermedad por coronavirus 2019" . The Journal of Infectious Diseases . 222 (2): 206– 213. doi : 10.1093/infdis/jiaa273 . medRxiv 10.1101 /2020.04.20.20071423 . PMC 7313936. PMID 32427334 .   
  16. ^ Nachbagauer R, Liu WC, Choi A, Wohlbold TJ, Atlas T, Rajendran M, Solórzano A, Berlanda-Scorza F, García-Sastre A, Palese P, Albrecht RA, Krammer F (2017). "Una candidata a vacuna universal contra el virus de la influenza confiere protección contra la infección pandémica H1N1 en estudios preclínicos en hurones" . Vacunas npj . 2 (1): 26.doi : 10.1038 /s41541-017-0026-4 . PMC 5627297 . PMID 29263881 .