Lịch sử Virus – Phần 2

Protein cấu trúc Protein cấu trúc tham gia vào cấu tạo hạt virus, làm cho chúng có hình dạng, kích thước nhất định và bảo vệ genom của virus khỏi các điều kiện bất lợi. Protein cấu trúc bao gồm protein của nucleocapsid, protein nền (matrix), protein vỏ ngoài. Protein nucleocapsid có thể tự lắp ráp (ví dụ ở TMV, polio) hay lắp ráp với sự trợ giúp của một khung protein tạm thời, làm nhiệm vụ dàn giáo để tạo đầu phage hoặc cấu trúc khối đa diện, protein này chỉ tồn tại khi lắp ráp nucleocapsid và...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lịch sử Virus – Phần 2 Lịch sử Virus – Phần 2 Protein cấu trúc Protein cấu trúc tham gia vào cấu tạo hạt virus, làm cho chúng cóhình dạng, kích thước nhất định và bảo vệ genom của virus khỏi cácđiều kiện bất lợi. Protein cấu trúc bao gồm protein của nucleocapsid,protein nền (matrix), protein vỏ ngoài. Protein nucleocapsid có thể tựlắp ráp (ví dụ ở TMV, polio) hay lắp ráp với sự trợ giúp của một khungprotein tạm thời, làm nhiệm vụ dàn giáo để tạo đầu phage hoặc cấu trúckhối đa diện, protein này chỉ tồn tại khi lắp ráp nucleocapsid và sẽ bịmất đi ở virus trưởng thành. Capsid của rhinovirus 14 có dạng hình cầu đường kính 4 angstromgồm 4 protein là VP1, VP2, VP3 và VP4 (VP4 không thấy trên hình). VP1có hình ngũ giác , đối xứng bậc 5 Trong hình này, khi gỡ 2 VP1 hình ngũ giác, sẽ thấy được bên trongVP4 màu vàng Hình của phòng thí nghiệm Robert M Bock Đại học University ofWisconsin-Madison. Protein cấu trúc tham gia vào cấu tạo hạt virus, làm cho chúng có hìnhdạng, kích thước nhất định và bảo vệ genom của virus khỏi các điều kiện bấtlợi. Protein cấu trúc bao gồm protein của nucleocapsid, protein nền (matrix),protein vỏ ngoài (Hình 3). Protein nucleocapsid có thể tự lắp ráp (ví dụ ởTMV, polio) hay lắp ráp với sự trợ giúp của một khung protein tạm thời, làmnhiệm vụ dàn giáo để tạo đầu phage hoặc cấu trúc khối đa diện, protein nàychỉ tồn tại khi lắp ráp nucleocapsid và sẽ bị mất đi ở virus trưởng thành. Vídụ capsid của virus polio có cấu tạo tương đối đơn giản, gồm 4 protein làVP1, VP2, VP3 và VP4. Các protein này tham gia lắp ráp tạo capsid thôngqua một cấu trúc tiền chất (procapsid), bao gồm VPO (một protein tiền chất)và VP1, VP3. Protein VPO lại được cắt thành VP2 và VP4 khi vỏ capsidtiến hành lắp ráp với acid nucleic của nó. Capsid của virus reo phức tạp hơnnhiều. Đây là capsid trần có hai lớp vỏ. Protein capsid ngoài chức năng bảovệ acid nucleic genom và lắp ráp để hình thành virion còn phải tương tác vớiacid nucleic genom trong suốt quá trình lắp ráp. Sự bao gói phân tử acidnucleic vào trong vùng xác định, cần phải có sự sắp xếp và nén genom lại vàbáo hiệu sự kết hợp với protein capsid đã lựa chọn, thông qua liên kết hóahọc. Ví dụ protein N của virus rhabdo và protein NP của virus cúm là cácprotein có acid amin mang điện tích dương sẽ tương tác với acid nucleicmang điện tích âm, nên chúng sẽ hút nhau, tạo thuận lợi cho việc lắp ráp.Việc bọc gói sẽ trở nên phức tạp hơn khi virus có genom nhiều đoạn, ví dụ ởvirus cúm có 8 đoạn ARN cần phải bọc gói trong cùng một vỏ capsid. Vỏ ngoài bao quanh nucleocapsid được hình thành từ màng nhân,màng sinh chất hoặc màng lưới nội chất khi virus nảy chồi. Phía trong củavỏ ngoài là protein glycolipid. Protein nền là protein nằm phía trong, giữa vỏ capsid và vỏ ngoài, giữmối liên kết giữa hai vỏ này. Chúng thường không được glycosyl hóa và cóthể chứa các protein xuyên màng để làm neo, hoặc có thể liên kết với màngnhờ các vùng kỵ nước nằm trên bề mặt hoặc nhờ mối tương tác giữa proteincủa chúng với glycoprotein vỏ ngoài. ở HSV, khoảng không giữa vỏ ngoàivà capsid là lớp vô định hình được xem như một lớp màng (tegument). Glycoprotein ngoài của virus được neo vào vỏ nhờ các protein xuyênmàng. Phần lớn chúng nằm nhô ra phía ngoài vỏ với một cái đuôi ngắn ởphía trong. Nhiều glycoprotein là monome, chúng ghép lại với nhau tạothành những chiếc gai có thể quan sát được dưới kính hiển vi điện tử. ở cácvirus có vỏ ngoài, các gai này có chức năng kháng nguyên, ví dụ gai G ởvirus dại, gai gp 120 ở HIV và gai HA ở virus cúm. Ở cả virus trần (ví dụ polio) và virus có vỏ ngoài các protien cấu trúcnày sẽ tương tác với receptor trên bề mặt tế bào chủ để mở đầu cho quá trìnhgây nhiễm. Cơ thể chống trả lại thông qua đáp ứng miễn dịch. Dựa vào mốitương tác này để thiết kế vacxin chống virus. 1 : Nucleocapsid 2: Protein nền 3: Vỏ ngoài 4: Cầu disulfur 5: Đuôi trong gắn protein nền 6: Kênh vận chuyển 7: Glycoprotein (gai phụ) 8: Protein vận chuyển màng 9: Glycoprotein vỏ ngoài Hình 3. Một số lớp protein liên kết với vỏ ngoài virus. Các proteinnền nối vỏ ngoài với nucleocapsid. Glycoprotein do virus mã hóa được gắnsẵn vào vỏ ngoài để đảm nhiệm nhiều chức năng. Các gai glycoprotein chịutrách nhiệm nhận biết thụ thể bề mặt của tế bào và gắn vào đó trong khi cácprotein xuyên màng hoạt động như là những kênh vận chuyển qua vỏ ngoài.Các protein bắt nguồn từ tế bào chủ đôi khi cũng liên kết với vỏ ngoài nhưngvới lượng nhỏ. (Cann.A, Principle of Molecular Virology,1993, Academicpress). Tất cả các protein của virus đều được dịch mã từ mARN của virus.Các mARN này có thể a)- được phiên mã từ genom ADN của virus (ví dụ HSV), hoặc b)- từ mạch bổ sung với genom ARN âm (ví dụ virus cú ...