Вирус эшерихии Qbeta - Escherichia virus Qbeta

Вирус эшерихии Qβ
Бактериофаг Qβ прикреплен к половым ворсинкам E. coli.jpg
Вирусы-10-00386-g002-B.jpg
ТЕМ бактериофага Qβ, прикрепленного к пилус из Кишечная палочка и его геном
Классификация вирусов е
(без рейтинга):Вирус
Область:Рибовирия
Королевство:Орторнавиры
Тип:Ленарвирикота
Учебный класс:Allassoviricetes
Заказ:Левивиралес
Семья:Левивириды
Род:Аллолевивирус
Разновидность:
Вирус эшерихии Qβ
Вирусы участников
  • Энтеробактерии фаг M11
  • Энтеробактерии фаг MX1
  • Энтеробактерии фаг ST
  • Фаг энтеробактерий ВК

Вирус эшерихии Qβ это вирус с положительной цепью РНК который заражает бактерии который имеет Ф-пили, Наиболее часто кишечная палочка. Его линейный геном упакован в икосаэдр капсид диаметром 28 нм.[1] Бактериофаг Qβ входит в свою клетку-хозяина после связывания со стороной F-пилуса.[2]

Генетика

Геном Qβ составляет примерно 4217 нуклеотиды в зависимости от источника, секвенировавшего вирус. Qβ был изолирован во всем мире несколько раз с различными подвидами, которые кодируют почти идентичные белки, но могут иметь очень разные нуклеотидные последовательности.

В геноме три открытые рамки для чтения которые кодируют четыре белки: созревание /лизис белок А2; то Пальто белок; чтение дырявого стоп-кодон в белке оболочки, называемом А1; и β-субъединица РНК-зависимая РНК-полимераза (RdRp) называется репликазой. Геном сильно структурирован, регулирует экспрессия гена и защищаясь от хозяина РНКазы.[2]

Белок оболочки A1

В капсиде приблизительно 178 копий белка оболочки и / или A1.

Репликаза / RdRp

РНК-зависимая РНК-полимераза, которая реплицирует как положительные, так и отрицательные цепи РНК, представляет собой комплекс из четырех белков: каталитической бета-субъединицы (репликазы, P14647) кодируется фагом, тогда как остальные три субъединицы кодируются бактериальным геномом: альфа-субъединица (рибосомный белок S1), гамма-субъединица (EF-Tu ) и дельта-субъединица (ЭФ-Ц ).[3]

Структура Qbeta РНК-репликаза было решено (PDB: 3AGP, 3AGQ). Два белка EF служат сопровождающий как для репликазы, так и для продукта РНК.[4] Фактически, чистая полимераза Qbeta недостаточно растворима, чтобы ее можно было производить в больших количествах, и вместо нее обычно используется гибридный белок, сконструированный из репликазы и двух субъединиц EF. Слияние может функционировать независимо от рибосомного белка S1.[5]

Белок созревания / лизиса А2

Жизненный цикл бактериофага Qβ

Все фаги с положительной цепью РНК кодируют белок созревания, функция которого заключается в связывании с хозяином. пилус и вирусная РНК.[6] Белок созревания назван таким образом, поскольку мутанты по янтарю в белке созревания неспособны инфицировать своего хозяина или являются «незрелыми». Для родственной + оцРНК бактериофаг MS2 было показано, что белок созревания поглощается хозяином вместе с вирусной РНК, и впоследствии белок созревания расщеплялся.[7]

В MS2 белок созревания называется белком А, поскольку он принадлежит к первой открытой рамке считывания в вирусной РНК. Первоначально предполагалось, что в Qβ белок А представляет собой белок А1, поскольку он более распространен в вирионе и также необходим для инфекции.[8] Однако, как только была определена последовательность Qβ, было обнаружено, что A1 является считыванием неплотного стоп-кодона.

А2 является белком созревания для Qβ и играет дополнительную роль в качестве белка лизиса.[9]

Механизм лизиса аналогичен механизму лизиса пенициллин; А2 подавляет образование пептидогликан путем связывания с MurA, который катализирует первую ферментативно коммитируемую стадию биосинтеза клеточной стенки.[10]

Эксперименты

Основная статья: Монстр Шпигельмана

РНК из бактериофага Qβ использовали Соль Шпигельман в экспериментах, которые способствовали более быстрой репликации и, следовательно, более коротким цепям РНК. В итоге он получил «Монстр Шпигельмана», минимальную цепь РНК, состоящую всего из 218 нуклеотидов, которая может быть реплицирована Qβ-репликазой.[11]

Рекомендации

  1. ^ Горзельник К.В., Цуй З., Рид К.А., Якана Дж., Янг Р., Чжан Дж. (Октябрь 2016 г.). «Асимметричная крио-ЭМ структура канонического аллолевивируса Qβ выявляет единственный белок созревания и геномную оцРНК in situ». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 113 (41): 11519–11524. Дои:10.1073 / pnas.1609482113. ЧВК  5068298. PMID  27671640.
  2. ^ а б Касиваги А., Йомо Т. (август 2011 г.). «Текущие фенотипические и геномные изменения в экспериментальной совместной эволюции РНК бактериофага Qβ и Escherichia coli». PLoS Genetics. 7 (8): e1002188. Дои:10.1371 / journal.pgen.1002188. ЧВК  3150450. PMID  21829387.
  3. ^ ван Дуин Дж, Царева Н. (2006). «Одноцепочечные РНК-фаги. Глава 15». В календаре RL (ред.). Бактериофаги (Второе изд.). Издательство Оксфордского университета. стр.175 –196. ISBN  978-0195148503.
  4. ^ Такешита Д., Томита К. (сентябрь 2010 г.). "Сборка Q {beta} вирусной РНК-полимеразы с факторами удлинения трансляции хозяина EF-Tu и -Ts". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 107 (36): 15733–8. Дои:10.1073 / pnas.1006559107. ЧВК  2936634. PMID  20798060.
  5. ^ Кита Х, Чо Дж, Мацуура Т., Накаиси Т., Танигучи И., Итикава Т., Шима Ю., Урабе И., Йомо Т. (май 2006 г.). «Функциональная репликаза Qbeta, генетически объединяющая существенные субъединицы EF-Ts и EF-Tu с бета-субъединицей». Журнал биологии и биоинженерии. 101 (5): 421–6. Дои:10.1263 / jbb.101.421. PMID  16781472.
  6. ^ Румниекс Дж, Тарс К. (2018). Харрис Р.Дж., Бхелла Д. (ред.). «Взаимодействия белок-РНК в одноцепочечных РНК-бактериофагах». Субклеточная биохимия. Springer Singapore. 88: 281–303. Дои:10.1007/978-981-10-8456-0_13. ISBN  9789811084553. PMID  29900502.
  7. ^ Паранчич В., Эйнсворт С.К., Дик А.Дж., Кран П.М. (сентябрь 1971 г.). «Этапы инфицирования фагом R17. V. Фаговое затмение и роль F-пилей». Вирусология. 45 (3): 615–28. Дои:10.1016/0042-6822(71)90176-0. PMID  4108185.
  8. ^ Мур С.Х., Фаррон Ф., Бонерт Д., Вайсманн С. (сентябрь 1971 г.). «Возможное происхождение минорного вирусного специфического белка (A1) в частицах Q-бета». Природа. 234 (50): 204–6. Дои:10.1038 / newbio234204a0. PMID  5288806.
  9. ^ Зимний RB, Gold L (июль 1983 г.). «Избыточное производство белка бета-созревания (А2) бактериофага Q приводит к лизису клеток». Клетка. 33 (3): 877–85. Дои:10.1016/0092-8674(83)90030-2. PMID  6871998.
  10. ^ Цуй З., Горзельник К.В., Чанг Дж.Й., Ланглаис С., Джакана Дж., Янг Р., Чжан Дж. (Октябрь 2017 г.). «Структуры вирионов Qβ, вирусоподобных частиц и комплекса Qβ-MurA раскрывают белки внутренней оболочки и механизм лизиса хозяина». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 114 (44): 11697–11702. Дои:10.1073 / pnas.1707102114. ЧВК  5676892. PMID  29078304.
  11. ^ Докинз, Ричард; Вонг, Ян (2016). Сказка предков. ISBN  978-0544859937.

внешняя ссылка