Виперин - Viperin

RSAD2
Viperin-CTP-SAH.png
Идентификаторы
ПсевдонимыRSAD2, 2510004L01Rik, cig33, cig5, vig1, радикальный S-аденозилметиониновый домен, содержащий 2
Внешние идентификаторыOMIM: 607810 MGI: 1929628 ГомолоГен: 10969 Генные карты: RSAD2
Расположение гена (человек)
Хромосома 2 (человек)
Chr.Хромосома 2 (человек)[1]
Хромосома 2 (человек)
Геномное расположение RSAD2
Геномное расположение RSAD2
Группа2п25.2Начните6,865,806 бп[1]
Конец6,898,239 бп[1]
Ортологи
ВидыЧеловекМышь
Entrez

91543

58185

Ансамбль

ENSG00000134321

ENSMUSG00000020641

UniProt

Q8WXG1

Q8CBB9

RefSeq (мРНК)

NM_080657

NM_021384

RefSeq (белок)

NP_542388

NP_067359

Расположение (UCSC)Chr 2: 6,87 - 6,9 МбChr 12: 26.44 - 26.46 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Virus язапретительный протейн еэндоплазматический рэтикулум-связанный, яинтерферон-индуцибельный (Виперин), также известен как RSAD2 (радикальный SAM dсодержащий домен 2), является белок который закодирован RSAD2 ген. Виперин - это многофункциональный белок вирусных процессов, который интерферон стимулированный ген.[5] Сообщалось, что виперин может индуцироваться либо IFN-зависимыми, либо IFN-независимыми путями, и некоторые вирусы могут использовать виперин для повышения своей инфекционности.[6][7]

Функция

Виперин - это интерферон-стимулированный ген чье выражение подавляет многие ДНК и РНК-вирусы в том числе ЧИКВ, HCMV, ВГС, DENV, WNV, SINV, грипп, и ВИЧ.[6] Первоначально идентифицирован как IFN-γ индуцированный противовирусный белок в цитомегаловирус человека (HCMV) инфицированы макрофаги сообщалось, что виперин может быть индуцирован HCMV. гликопротеин B в фибробласты, но подавляет вирусную инфекцию HCMV и понижает регулирование вирусные структурные белки. Причина, по которой вирусный белок индуцирует виперин против самого себя, до сих пор не ясна; однако вирусное перераспределение виперина может отражать механизм уклонения вируса от его противовирусной активности.[8] Виперин также может индуцироваться и взаимодействовать с вирусными белками HCMV и перемещаться в митохондрии в клетках, инфицированных вирусом HCMV, для повышения вирусной инфекционности путем нарушения клеточного метаболизма.[9]

Виперин - это радикальный фермент SAM, способный продуцировать терминатор цепи ddhCTP (3ʹ-дезокси-3 ', 4ʹ-дидегидро-CTP), который ингибирует вирусную РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp).[10] Активность виперина, по-видимому, отменяет метаболизм аминокислот и митохондриальное дыхание.[11]

В подавлении вирус гриппа почкование и высвобождение, предполагается, что виперин нарушает липидные рафты на плазматической мембране клетки за счет снижения активности ферментов фарнезилдифосфатсинтазы (FPPS), важного фермента в изопреноид путь биосинтеза.[12] Было высказано предположение, что виперин ингибирует вирусную репликацию HCV через его взаимодействие с белком хозяина hVAP-33 и NS5A и нарушение образования комплекса репликации.[13]

Структура

Человеческий виперин - единственный полипептид из 361 аминокислоты с прогнозируемой молекулярной массой 42 кДа. В N-концевой 42 аминокислоты форм виперина амфипатический альфа-спираль, который относительно менее консервативен у разных видов и оказывает незначительное влияние на противовирусную активность виперина. В N-концевой домен виперина требуется для его локализации в ER и липидных каплях.[14] Аминокислоты 77-209 виперина составляют радикал S-аденозил метионин (SAM) домен, содержащий четыре консервативных мотива. Мотив 1 имеет три сохраненных цистеин остатки, CxxCxxC, который является Fe-S связывающий мотив, а также необходим для противовирусной активности.[9] В C-терминал 218–361 аминокислоты виперина высоко консервативны у разных видов и необходимы для димеризации виперина. С-концевой хвост, по-видимому, имеет решающее значение для противовирусной активности против ВГС, поскольку С-концевой флаг, помеченный виперином, теряет свою противовирусную активность.[15]

Когда виперин связан с СЭМ и Цитидинтрифосфат (ОСАГО) или уридинтрифосфат (UTP) используется в качестве субстрата, достигаются разные кинетические параметры.[16] Предполагается, что субстрат CTP гораздо более плотно связывается с виперином из-за низкого Kм стоимость субстрата. Однако общая структура как UTP-, так и CTP-связанных соединений схожа. Разница в том, что урацил часть менее эффективен, чем цитозин фрагмент при связывании и упорядочивании поворотов A и B. Нуклеотид -свободный виперин содержит (βα)6 частичный цилиндр и имеет неупорядоченное N-концевое удлинение и частично упорядоченное C-концевое удлинение.[17] Когда С-концевой хвост упорядочен, шесть остатков α-спираль, P-петля из восьми остатков (которая связывает γ-фосфат CTP) и 310-спирали.

Сотовая локализация

Виперин обычно локализуется в эндоплазматический ретикулум (ER) через свой N-концевой домен, а также локализован в липидная капля, которые являются производными от ER.[14] Однако он также встречается в митохондрии у инфицированных HCMV фибробласты.[9]

использованная литература

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000134321 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000020641 - Ансамбль, Май 2017
  3. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:». Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ^ Seo JY, Yaneva R, Cresswell P (декабрь 2011 г.). «Виперин: многофункциональный интерферон-индуцируемый белок, регулирующий репликацию вируса». Клеточный хозяин и микроб. 10 (6): 534–9. Дои:10.1016 / j.chom.2011.11.004. ЧВК  3246677. PMID  22177558.
  6. ^ а б Маттийссен С., Пруейн Г.Дж. (май 2012 г.). «Виперин, ключевой игрок в противовирусной терапии». Микробы и инфекции. 14 (5): 419–26. Дои:10.1016 / j.micinf.2011.11.015. PMID  22182524.
  7. ^ Helbig KJ, Beard MR (март 2014 г.). «Роль виперина во врожденном противовирусном ответе». Журнал молекулярной биологии. Противовирусный врожденный иммунитет (часть II). 426 (6): 1210–9. Дои:10.1016 / j.jmb.2013.10.019. PMID  24157441.
  8. ^ Чин К.С., Крессвелл П. (декабрь 2001 г.). «Виперин (cig5), IFN-индуцируемый противовирусный белок, непосредственно индуцируемый цитомегаловирусом человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 98 (26): 15125–30. Bibcode:2001PNAS ... 9815125C. Дои:10.1073 / pnas.011593298. ЧВК  64994. PMID  11752458.
  9. ^ а б c Seo JY, Yaneva R, Hinson ER, Cresswell P (май 2011 г.). «Человеческий цитомегаловирус непосредственно индуцирует противовирусный белок виперин для повышения инфекционности». Наука. 332 (6033): 1093–7. Bibcode:2011Sci ... 332.1093S. Дои:10.1126 / science.1202007. PMID  21527675. S2CID  22293459.
  10. ^ Gizzi AS, Grove TL, Arnold JJ, Jose J, Jangra RK, Garforth SJ и др. (Июнь 2018). «Встречающийся в природе противовирусный рибонуклеотид, кодируемый геномом человека». Природа. ООО "Спрингер Сайенс энд Бизнес Медиа". 558 (7711): 610–614. Дои:10.1038 / s41586-018-0238-4. ЧВК  6026066. PMID  29925952.
  11. ^ Хонарманд Эбрахими К., Ваулс Дж., Браун С., Маккаллах Дж., Джеймс У. С. (март 2020 г.). «+ -зависимая активность ферментов по модуляции метаболизма». Письма FEBS. н / д (н / д): 1631–1644. Дои:10.1002/1873-3468.13778. PMID  32232843.
  12. ^ Ван X, Hinson ER, Cresswell P (август 2007 г.). «Интерферон-индуцируемый белок виперин подавляет высвобождение вируса гриппа за счет нарушения липидных плотностей». Клеточный хозяин и микроб. 2 (2): 96–105. Дои:10.1016 / j.chom.2007.06.009. PMID  18005724.
  13. ^ Хельбиг К.Дж., Эйр Н.С., Ип Э., Нараяна С., Ли К., Фичес Г. и др. (Ноябрь 2011 г.). «Противовирусный белок виперин ингибирует репликацию вируса гепатита С посредством взаимодействия с неструктурным белком 5A». Гепатология. 54 (5): 1506–17. Дои:10.1002 / hep.24542. ЧВК  3207276. PMID  22045669.
  14. ^ а б Hinson ER, Cresswell P (декабрь 2009 г.). «Противовирусный белок, виперин, локализуется в липидных каплях через свою N-концевую амфипатическую альфа-спираль». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 106 (48): 20452–7. Bibcode:2009PNAS..10620452H. Дои:10.1073 / pnas.0911679106. ЧВК  2778571. PMID  19920176.
  15. ^ Jiang D, Guo H, Xu C, Chang J, Gu B, Wang L и др. (Февраль 2008 г.). «Идентификация трех интерферон-индуцируемых клеточных ферментов, которые ингибируют репликацию вируса гепатита С». Журнал вирусологии. 82 (4): 1665–78. Дои:10.1128 / JVI.02113-07. ЧВК  2258705. PMID  18077728.
  16. ^ Fenwick MK, Su D, Dong M, Lin H, Ealick SE (февраль 2020 г.). «Структурные основы субстратной селективности виперина». Биохимия. Американское химическое общество (ACS). 59 (5): 652–662. Дои:10.1021 / acs.biochem.9b00741. PMID  31917549.
  17. ^ Fenwick MK, Li Y, Cresswell P, Modis Y, Ealick SE (июнь 2017 г.). «Структурные исследования виперина, антивирусного радикального фермента SAM». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. Труды Национальной академии наук. 114 (26): 6806–6811. Дои:10.1073 / pnas.1705402114. ЧВК  5495270. PMID  28607080.

внешние ссылки

  • Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt: Q8CBB9 (Белок 2, содержащий радикальный S-аденозилметиониновый домен мыши) на PDBe-KB.
  • Bernheim, A., Millman, A., Ofir, G. et al. Прокариотические виперины продуцируют различные противовирусные молекулы. Природа (16 сентября 2020 г.) https: doi.org/10.1038/s41586-020-2762-2