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proteína de espiga

Proteínas de la espícula del coronavirus (turquesa) que sobresalen de la superficie del SARS-CoV-2 , el virus que causa la COVID-19 . La proteína está glicosilada y sus glicanos...

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Proteínas de la espícula del coronavirus (turquesa) que sobresalen de la superficie del SARS-CoV-2 , el virus que causa la COVID-19 . La proteína está glicosilada y sus glicanos se muestran en naranja. [ 1 ]
Impresión 3D de una de las espículas triméricas del SARS-CoV-2.

En virología , una proteína de espícula o proteína peplómera es una proteína que forma una gran estructura conocida como espícula o peplómero que se proyecta desde la superficie de un virus envuelto . [ 2 ] [ 3 ] : 29–33 Las proteínas suelen ser glicoproteínas que forman dímeros o trímeros . [ 3 ] : 29–33 [ 4 ]

Historia y etimología

El término «peplómero» se refiere a una espícula individual de la superficie viral; en conjunto, la capa de material en la superficie externa del virión se ha denominado «peplos». [ 5 ] El término deriva del griego peplos , «una prenda exterior suelta», [ 3 ] «túnica o manto», [ 6 ] o «manto de mujer». [ 5 ] Los primeros sistemas de taxonomía viral , como el sistema Lwoff - Horne - Tournier propuesto en la década de 1960, utilizaron la apariencia y la morfología del «peplos» y los peplómeros como características importantes para la clasificación. [ 5 ] [ 7 ] [ 8 ] Más recientemente, el término «peplos» se considera sinónimo de envoltura viral . [ 6 ] : 362

Propiedades

Las espículas o peplómeros suelen ser proyecciones en forma de varilla o maza que sobresalen de la superficie viral. Las proteínas de la espícula son proteínas de membrana con ectodominios externos típicamente grandes , un único dominio transmembrana que ancla la proteína en la envoltura viral y una cola corta en el interior del virión . También pueden formar interacciones proteína-proteína con otras proteínas virales, como las que forman la nucleocápside . [ 3 ] : 51-2 Suelen ser glicoproteínas , más comúnmente mediante glicosilación N -ligada que O -ligada . [ 3 ] : 33

Funciones

Las espículas suelen desempeñar un papel en la entrada viral . Pueden interactuar con receptores de la superficie celular ubicados en la célula huésped y, como resultado, tener actividad hemaglutinizante , o en otros casos pueden ser enzimas . [ 6 ] : 362 Por ejemplo, el virus de la influenza tiene dos proteínas de superficie con estas dos funciones: hemaglutinina y neuraminidasa . [ 6 ] : 329 El sitio de unión para el receptor de la superficie celular generalmente se encuentra en la punta de la espícula. [ 3 ] : 33 Muchas proteínas de espícula son proteínas de fusión de membrana . [ 9 ] Al estar expuestas en la superficie del virión, las proteínas de espícula pueden ser antígenos . [ 6 ] : 362

Ejemplos

Las espículas o peplómeros pueden ser visibles en imágenes de microscopía electrónica de virus envueltos como ortomixovirus , paramixovirus , rabdovirus , filovirus , coronavirus , bunyavirus , arenavirus y retrovirus . [ 3 ] : 33

Coronavirus

Los coronavirus presentan la proteína de espícula del coronavirus , también conocida como proteína S, en sus superficies; la proteína S es una proteína de fusión de clase I y es responsable de mediar la entrada viral como primer paso en la infección viral. [ 10 ] Es altamente antigénica y constituye la mayor parte de los anticuerpos producidos por el sistema inmunitario en respuesta a la infección. Por esta razón, la proteína de espícula ha sido el foco del desarrollo de vacunas contra la COVID-19 en respuesta a la pandemia de COVID-19 causada por el virus SARS-CoV-2 . [ 11 ] [ 12 ] Un subgénero de los betacoronavirus , conocidos como embecovirus (sin incluir los coronavirus similares al SARS ), tienen una proteína de superficie adicional más corta conocida como hemaglutinina esterasa . [ 13 ]

La pandemia de COVID-19 hizo necesaria la identificación de partículas virales en micrografías electrónicas de muestras de tejido de pacientes. Varios informes identificaron erróneamente estructuras subcelulares normales como coronavirus debido a su parecido superficial con la morfología de estos, y porque las espículas distintivas de los coronavirus son evidentes mediante tinción negativa , pero mucho menos visibles en cortes finos . [ 14 ]

Virus de la influenza

La mayoría de los subgrupos del virus de la influenza tienen dos proteínas de superficie descritas como peplómeros: neuraminidasa (una enzima ) y hemaglutinina (también una proteína de fusión de clase I). Algunos, en cambio, tienen una sola proteína hemaglutinina esterasa con ambas funciones. [ 3 ] : 356–9

Retrovirus

Los retrovirus, como el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), tienen peplómeros de superficie. [ 3 ] : 318–25 Estos son complejos proteicos formados por dos proteínas, gp41 y gp120 , ambas expresadas a partir del gen env , que en conjunto forman un complejo de proteína de espícula que media la entrada viral. [ 15 ]

Micrografías electrónicas de virus con espículas en la superficie.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Solodovnikov, Alexey; Arkhipova, Valeria (29 de julio de 2021). "Достоверно красиво: как мы сделали 3D-modelь SARS-CoV-2" [ Verdaderamente hermoso: cómo hicimos el modelo 3D del SARS-CoV-2 ] (en ruso). N+1 . Archivado desde el original el 30 de julio de 2021 . Consultado el 30 de julio de 2021 .
  2. ↑ Diccionario veterinario completo de Saunders (3.ª ed.). Elsevier, Inc. 2007. como se cita en "peplomer" . The Free Dictionary . Farlex. 2011. Recuperado el 30 de marzo de 2011 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Burrell, Christopher J. (2016). Virología médica de Fenner y White (Quinta ed.). Londres, Reino Unido: Academic Press. ISBN  978-0123751560.
  4. ↑ Deng, X.; Baker, SC (2021). "Coronavirus: Biología molecular (Coronaviridae)". Enciclopedia de virología . págs. 198–207 . doi : 10.1016/B978-0-12-814515-9.02550-9 . ISBN  9780128145166. PMC 7917440 . 
  5. 1 2 3 Lwoff, André; Tournier, Paul (octubre de 1966). "La clasificación de los virus". Annual Review of Microbiology . 20 (1): 45– 74. doi : 10.1146/annurev.mi.20.100166.000401 . PMID 5330240 . 
  6. 1 2 3 4 5 Mahy, BWJ (2009). Diccionario de virología (4.ª ed.). Ámsterdam: Elsevier/Academic Press. ISBN  9780080920368.
  7. ^ Lwoff, A; Horne, RW; Tournier, P (13 de junio de 1962). "[Un sistema de virus]". Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences . 254 : 4225– 7. PMID 14467544 . 
  8. ↑ Lwoff, A.; Horne, R.; Tournier, P. (1 de enero de 1962). "Un sistema de virus". Simposios de Cold Spring Harbor sobre biología cuantitativa . 27 : 51–55 . doi : 10.1101/sqb.1962.027.001.008 . PMID 13931895 . 
  9. ↑ Harrison, Stephen C. (mayo de 2015). "Fusión de membrana viral" . Virología . 479–480 : 498–507 . doi : 10.1016/j.virol.2015.03.043 . PMC 4424100. PMID 25866377 .  
  10. ↑ Wang, Yuhang; Grunewald, Matthew; Perlman, Stanley (2020). «Coronavirus: Una visión general actualizada de su replicación y patogénesis». Coronaviruses . Methods in Molecular Biology. Vol. 2203. pp. 1–29 . doi : 10.1007/978-1-0716-0900-2_1 . ISBN   978-1-0716-0899-9. PMC 7682345 . PMID 32833200 .  
  11. ↑ Le, Tung Thanh; Cramer, Jakob P.; Chen, Robert; Mayhew, Stephen (octubre de 2020). "Evolución del panorama del desarrollo de vacunas contra la COVID-19" . Nature Reviews Drug Discovery . 19 (10): 667– 668. doi : 10.1038/d41573-020-00151-8 . PMID 32887942. S2CID 221503034 .  
  12. ^ Kyriakidis, Nikolaos C.; López-Cortés, Andrés; González, Eduardo Vásconez; Grimaldos, Alejandra Barreto; Prado, Esteban Ortiz (diciembre 2021). "Estrategias de vacunas contra el SARS-CoV-2: una revisión exhaustiva de los candidatos de fase 3" . Vacunas npj . 6 (1): 28. doi : 10.1038/s41541-021-00292-w . PMC 7900244 . PMID 33619260 .  
  13. ^ Woo, Patrick CY; Huang, Yi; Lau, Susanna KP; Yuen, Kwok-Yung (24 de agosto de 2010). "Análisis de genómica y bioinformática del coronavirus" . Virus . 2 (8): 1804–1820 . doi : 10.3390/v2081803 . PMC 3185738 . PMID 21994708 .  
  14. ↑ Bullock, Hannah A.; Goldsmith, Cynthia S.; Zaki, Sherif R.; Martines, Roosecelis B.; Miller, Sara E. (abril de 2021). "Dificultades para diferenciar los coronavirus de las estructuras subcelulares en tejidos humanos mediante microscopía electrónica" . Enfermedades infecciosas emergentes . 27 (4): 1023– 1031. doi : 10.3201/eid2704.204337 . PMC 8007326. PMID 33600302 .  
  15. ↑ Mao, Youdong; Wang, Liping; Gu, Christopher; Herschhorn, Alon; Xiang, Shi-Hua; Haim, Hillel; Yang, Xinzhen; Sodroski, Joseph (septiembre de 2012). "Organización de subunidades del trímero de la glicoproteína de la envoltura del VIH-1 unido a la membrana" . Nature Structural & Molecular Biology . 19 (9): 893– 899. doi : 10.1038/nsmb.2351 . PMC 3443289. PMID 22864288 .