proteína Vpu

Vpu es una proteína accesoria que en el VIH está codificada por el gen vpu . Vpu significa "Proteína Viral U". La proteína Vpu actúa en la degradación de CD4 en el retículo endoplasmático y en la mejora de la liberación de viriones de la membrana plasmática de las células infectadas . ^{[ 1 ]} Vpu induce la degradación del receptor viral CD4 y, por lo tanto, participa en la regulación negativa general de la expresión de CD4 durante el curso de la infección por VIH. Se cree que la degradación de CD4 mediada por Vpu previene la unión de CD4- Env en el retículo endoplasmático para facilitar el ensamblaje adecuado de Env en viriones. ^{[ 2 ]} Se encuentra en las membranas de las células infectadas, pero no en las partículas virales mismas.

El gen Vpu se encuentra exclusivamente en el VIH-1 y en algunos aislados del virus de la inmunodeficiencia símica ( VIS ) relacionados con el VIH-1 , como VIS _cpz , VIS _gsn y VIS _mon , pero no en el VIH-2 ni en la mayoría de los aislados de VIS. ^{[ 3 ]} Las similitudes estructurales entre Vpu y otra proteína viral pequeña, M2, codificada por el virus de la influenza A, se observaron por primera vez poco después del descubrimiento de Vpu. Desde entonces, se ha demostrado que Vpu forma canales iónicos selectivos de cationes cuando se expresa en ovocitos de Xenopus o células de mamíferos, y también cuando se purifica y reconstituye en bicapas lipídicas planas . ^{[ 4 ]} Vpu también permeabiliza las membranas de bacterias y células de mamíferos a moléculas pequeñas. ^{[ 5 ]} Por lo tanto, se considera un miembro de la familia de las viroporinas . ^{[ 6 ]}

Vpu y Env se expresan a partir del mismo ARNm bicistrónico de manera dependiente de Rev, presumiblemente mediante el escaneo con fugas de los ribosomas a través del codón de iniciación de vpu . ^{[ 7 ]} De hecho, el gen Vpu se solapa en su extremo 3' con el gen env. Se encontraron varios aislados de VIH-1 que portaban mutaciones puntuales en el codón de iniciación de la traducción de Vpu, pero que por lo demás tenían genes vpu intactos. Dado que la eliminación del codón de iniciación de Vpu resulta en una mayor expresión del gen env corriente abajo, es posible que el VIH-1 utilice este mecanismo como un interruptor molecular para regular la expresión relativa de Vpu o Env en las células infectadas. Los posibles beneficios de dicha regulación no están claros. ^{[ 8 ]}

Se han asignado dos funciones principales a la proteína Vpu. La primera función consiste en inducir la degradación de la molécula receptora viral CD4, y la segunda en potenciar la liberación de viriones recién formados desde la superficie celular. Vpu lleva a cabo estas dos funciones mediante dos mecanismos distintos. En el caso de CD4, Vpu actúa como un adaptador molecular que conecta CD4 con un complejo de ubiquitina ligasa E3, lo que resulta en la degradación de CD4 por los proteasomas celulares . Esto requiere señales localizadas en el dominio citoplasmático de Vpu . Por otro lado, la potenciación de la liberación viral implica la neutralización de un factor celular del huésped, BST-2 (también conocido como CD317, HM1.24 o tetherina ), y requiere el dominio TM de Vpu. ^{[ 9 ]} Sin embargo, el mecanismo exacto por el cual Vpu contrarresta a BST-2 aún no está claro. ^{[ 8 ]} En ausencia de Vpu, la tetherina se une a la envoltura viral y la une a la membrana celular y a otras partículas virales, impidiendo la liberación de las partículas virales. Datos recientes sugieren que el dominio transmembrana de BST-2 es crucial para la interferencia de Vpu. La interacción de Vpu y BST-2 da como resultado la disminución de la expresión de BST-2 en la superficie celular. ^{[ 10 ]}

La BST-2, una proteína de superficie celular inducible por interferón (IFN), parece "anclar" el VIH a la célula en ausencia de Vpu. La BST-2 es una proteína de membrana integral altamente glicosilada de 29 a 33 kDa con un dominio transmembrana y un anclaje de glicosilfosfatidilinositol (GPI) putativo . ^{[ 11 ]} En la superficie celular, la BST2 reside en balsas lipídicas a través del anclaje GPI, mientras que su dominio TM se encuentra fuera de ellas, interactuando indirectamente con el citoesqueleto de actina. El sitio de acción principal de Vpu es la membrana plasmática, donde esta proteína se dirige a la BST-2 de la superficie celular mediante su unión mutua TM-TM, lo que conduce a los lisosomas, dependiendo parcialmente de βTrCP. ^{[ 12 ]}

La proteína viral "u" ​​(Vpu) es una proteína de membrana oligomérica de tipo I (16 kDa) de 81 aminoácidos que se traduce a partir del ARNm bicistrónico vpu-env. El extremo N-terminal de Vpu, que codifica el anclaje transmembrana (TM), representa un dominio activo importante para la regulación de la liberación del virus, pero no para la degradación de CD4. El dominio citoplasmático C-terminal (54 residuos) contiene un par de residuos de serina (en las posiciones 52 y 56) fosforilados constitutivamente por la caseína quinasa 2. La fosforilación de estos dos residuos de serina en el dominio citoplasmático es fundamental para la degradación de CD4 en el RE. ^{[ 13 ]} Basándose en la espectroscopia de RMN 1H 2D de un péptido correspondiente al dominio citoplasmático de Vpu, se propuso que dicho dominio contiene dos dominios α-helicoidales , hélice-1 y hélice-2, conectados por una región no estructurada que contiene los dos residuos de fosfoserina conservados. Además, los modelos computacionales predicen un tercer dominio α-helicoidal en el dominio transmembrana de Vpu, que podría desempeñar un papel importante en la formación de canales iónicos . ^{[ 14 ]}

• Organización del genoma del VIH
• Ciclo de vida viral

• Genes,+Vpu en los Encabezamientos de Materias Médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.