Proteína de fusão de membrana - Membrane fusion protein
As proteínas de fusão de membrana (não devem ser confundidas com proteínas quiméricas ou de fusão ) são proteínas que causam a fusão de membranas biológicas . A fusão da membrana é crítica para muitos processos biológicos, especialmente no desenvolvimento eucariótico e entrada viral . As proteínas de fusão podem se originar de genes codificados por vírus envoltos infecciosos , retrovírus antigos integrados ao genoma do hospedeiro ou apenas pelo genoma do hospedeiro. As modificações pós-transcricionais feitas às proteínas de fusão pelo hospedeiro, nomeadamente adição e modificação de glicanos e grupos acetil , podem afetar drasticamente a fusogenicidade (a capacidade de fusão).
Fusão em eucariotos
Os genomas eucarióticos contêm várias famílias de genes , de origem viral e hospedeira , que codificam produtos envolvidos na condução da fusão da membrana. Enquanto as células somáticas adultas normalmente não sofrem fusão de membrana em condições normais, gametas e células embrionárias seguem vias de desenvolvimento para conduzir não espontaneamente a fusão de membrana, como na formação da placenta , formação de sinciciotrofoblasto e neurodesenvolvimento . As vias de fusão também estão envolvidas no desenvolvimento dos tecidos musculoesqueléticos e do sistema nervoso . Os eventos de fusão de vesículas envolvidos no tráfego de neurotransmissores também dependem da atividade catalítica das proteínas de fusão.
Família SNARE
A família SNARE incluem bona fide proteínas eucarióticas de fusão. Eles são encontrados apenas em eucariotos e seus parentes arqueados mais próximos, como Heimdallarchaeota .
Retroviral
Essas proteínas se originam do gene env de retrovírus endógenos . São proteínas de fusão de classe I virais domesticadas.
- As sincitinas são responsáveis pelas estruturas da placenta .
- ERV3 não é funcional na fusão.
Família HAP2
O HAP2 é uma proteína de fusão viral domesticada de classe II encontrada em diversos eucariotos, incluindo Toxoplasma , agrião e moscas-das-frutas. Essa proteína é essencial para a fusão de gametas nesses organismos.
Fusão viral patogênica
Os vírus envelopados superam prontamente a barreira termodinâmica da fusão de duas membranas plasmáticas, armazenando energia cinética em proteínas de fusão (F). As proteínas F podem ser expressas independentemente nas superfícies das células hospedeiras que podem (1) conduzir a célula infectada a se fundir com células vizinhas, formando um sincício , ou (2) ser incorporadas em um vírion brotando da célula infectada que leva à emancipação completa da membrana plasmática da célula hospedeira. Alguns componentes F apenas conduzem a fusão, enquanto um subconjunto de proteínas F pode interagir com fatores do hospedeiro . Existem quatro grupos de proteínas de fusão categorizados por sua estrutura e mecanismo de fusão.
Classe I
As proteínas de fusão de classe I se assemelham à hemaglutinina do influenzavírus em sua estrutura. Após a fusão, o sítio ativo possui um trímero de bobinas helicoidais α. O domínio de ligação é rico em hélices α e peptídeos de fusão hidrofóbicos localizados próximo ao terminal N. A alteração da conformação da fusão pode frequentemente ser controlada pelo pH.
Classe II
As proteínas de classe II são dominantes nas folhas β e os sítios catalíticos estão localizados na região central. As regiões peptídicas necessárias para conduzir a fusão são formadas a partir das voltas entre as folhas β.
Classe III
As proteínas de fusão de classe III são distintas de I e II. Eles normalmente consistem em 5 domínios estruturais, onde os domínios 1 e 2 localizados na extremidade C-terminal geralmente contêm mais folhas β e os domínios 2-5 mais próximos do lado N-terminal são mais ricos em hélices α. No estado de pré-fusão, os domínios posteriores aninham e protegem o domínio 1 (ou seja, o domínio 1 é protegido pelo domínio 2, que está aninhado no domínio 3, que é protegido pelo domínio 4). O domínio 1 contém o sítio catalítico para a fusão da membrana.
Classe IV
As proteínas de fusão de classe IV, mais conhecidas como pequenas proteínas transmembrana associadas à fusão (FAST), são o menor tipo de proteína de fusão. Eles são encontrados em reovírus , que são vírus sem envelope e são especializados em fusão célula-célula em vez de fusão vírus-célula, formando sincícios . Eles são as únicas proteínas de fusão de membrana conhecidas encontradas em vírus sem envelope.
Exemplos
Proteína de fusão | Abreviação | Classe | Família de vírus | Vírus de exemplo | Referência |
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Proteína de pico de coronavírus | S | eu | Coronaviridae | SARS-CoV , SARS-CoV-2 | |
Glicoproteína ebolavírus | GP | eu | Filoviridae | Zaire - , Sudão- ebolavírus , Marburgvirus | |
Glicoproteína 41 | Gp41 | eu | Retroviridae | HIV | |
Hemaglutinina | H, HA, HN | eu | Orthomyxoviridae , Paramyxoviridae | Vírus da gripe , vírus do sarampo , vírus da caxumba | |
Proteína E1 do envelope de alfavírus | E1 | II | Togaviridae | Vírus da floresta Semliki | |
Proteína do envelope de flavivírus | E | II | Flaviviridae | Vírus da dengue , vírus do Nilo Ocidental | |
Glicoproteína B de herpesvírus | gB | III | Herpesviridae | HSV-1 | |
VSV G | G | III | Rhabdoviridae | Vírus da estomatite vesicular , lissavírus da raiva | |
Pequena proteína transmembrana associada à fusão | VELOZES | 4 | Reoviridae | Ortoreovírus aviário |
Veja também
Referências
links externos
- Membrana + fusão + proteínas nos cabeçalhos de assuntos médicos da Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA (MeSH)