virusologie 4 Flashcards
Funcțiile proteinelor structurale (ale
virionilor sau a particulelor virale
infecțioase)
- Protecția genomului (funcția principală; partea stabilă)
- Livrarea genomului (partea nestabila)
- Alte funcții
- Protecția genomului (funcția principală; partea stabilă)
- Asamblarea unui înveliș proteic stabil
- Recunoașterea și „ambalarea” specifică a genomului acidului nucleic
- Interacțiunea cu membranele celulei gazdă pentru a forma învelișul extern (anvelopă) : in cazul virusurilor cu anvelopă
- Livrarea genomului (partea nestabila)
- Atașarea receptorilor celulelor gazdă
- Transmiterea de semnale ce induc „dezvelirea” sau expunerea genomului
- Inducția fuziunii cu membranele celulare
- Interacțiunea cu componentele interne ale celulei infectate pentru transportul genomului la locul adecvat (citoplasmă, nucleu)
- Alte funcții
- Interacțiuni cu componente celulare pentru transportul intracelular către locurile specifice pentru asamblare
- Interacțiuni cu componente celulare pentru a asigura un ciclu infecțios eficient
Subunitate
Un singur lanț polipeptidic pliat simplu
Unitate structurală (protomer, unitate
asimetrică)
Unitate din care sunt construite capsidele sau
nucleocapsidele; formata din una sau mai multe subunități
Capsidă (capsa = latină, cutie) :
Învelișul proteic din jurul genomului
Anvelopa (membrana virala)
derivata intodeauna din stratul celular bilipidic (ce conține glicoproteine virale)
Nucleocapsida (nucleul viral)
acidul nucleic + proteine ; termen folosit atunci
când vorbim despre o substructură a
particulei virale (este o nucleocapsidă pentru sa se află in interiorul unei membrane)
Virion
particula virala infecțioasă
Particulele virale sunt
metastabile
- Trebuie să protejeze genomul (stabil)
- Trebuie sa „livreze” genomul in celula gazda pentru a declanșa infecția (instabil)
Virionii sunt metastabili
- Particulele virale nu au atins conformația minimă a energiei libere (stadiul 3): în starea lor stabilă pentru a ajunge la o stare instabilă
Stadiul 1: energie maxima
Bariera energetică nefavorabilă: stadiul 2
Conformația minimă a energiei libere= stadiul 3 - Energia introdusă în particula virala în timpul asamblării („spring loaded », sau resort) este energia potențială utilizată pentru dezasamblare (dacă celula furnizează un semnal adecvat)
Cum este atinsa
metastabilitatea?
*Structură stabilă
- Creată prin dispunerea simetrică a multor proteine identice pentru a asigura un contact maxim
*Structură instabilă
- Structura nu este de obicei legată permanent (legături noncovalente)
- Poate fi demontată sau slăbită pentru a elibera sau expune genomul
Metodele de studiu ale biologiei
structurale virale
- Microscopie electronică
- Cristalografie cu raze X
- Microscopie crio-electronică (cryoEM) și tomografie crioelectronică
- Spectroscopia de rezonanță magnetică nucleară (RMN)
Cristalografia cu raze X
Este o tehnică pentru determinarea structurii tridimensionale a moleculelor, inclusiv a macromoleculelor biologice complexe, cum ar fi proteinele și acizii nucleici.
cate particule virale exista
3:
* Helicoidale
* Icosaedrale
* Complexe asimetrice
Construcția unei particule virale:
simetria este cheia
- Majoritatea particulelor virale sunt sferice sau în formă de tijă
- Deoarece genoamele virusurilor sunt mici (!) ele ar trebui construite cu multe copii al doar câtorva proteine (economie genetică dar si pentru stabilitate)
- Subunitatea proteică identică este distribuită cu o simetrie helicoidală pentru virusurile în formă de tijă
- Simetrie icosaedrică pentru virusurile rotunde
Regulile de simetrie
Regula 1: Fiecare subunitate are contacte de legătură „identice” cuvecinii săi:
- Interacțiunea repetată a suprafețelor (chimic complementare) la interfețele subunităților duce în mod natural la un aranjament simetric
Regula 2: Aceste legături sunt de obicei ne-covalente
- Reversibil; asamblare fără erori (daca există o eroare atunci acestea pot fi corectate pentru că procesul este reversibil)
Simetria și auto-asamblarea
(aplicații practice)
Multe proteine (sub-unitati) ce formează capsidele se pot autoasambla în particule asemănătoare virusului (VLPs sau „virus like
particles”, nu au acid nucleic)
Structura helicoidală poate
fi descrisă de trei elemente
- Numărul elementelor structurale pe fiecare tură a helixului (µ)
- Ridicarea axiala per unitate (r )
- Pasul helixului (P)
P= µ x r
Icosaedru
- solid cu 20 de fețe (fiecare un triunghi
echilateral) - 12 vârfuri legate de axe de simetrie: 5x, 3x
și 2x - Permite formarea unei structuri închise cu
cel mai mic număr (60) de subunități
identice
Un trimer
este unitatea structurală a subunității proteice
T
Numărul de unități structuralepe fiecare față triunghiulară a icosaedrului
Anvelopele virale variază considerabil în funcție de
- Mărime
- Morfologie
- Complexitate
- Compoziția lipidelor
- Numărul proteinelor și localizarea lor
Virusurile cu anvelopă
- Anvelopa este un strat strat lipidic derivat din celula gazdă
- Genomul viral nu codifică sistemul de sinteza lipidică
- Anvelopa este dobândită prin înmugurirea nucleocapsidei printr-o membrană celulară
- Poate fi orice membrană celulară, dar este specifică virusului (membrana plasmatică, RE, Golgi)
- Nucleocapsidele din interiorul anvelopei pot avea o simetrie helicoidală sau icosaedrică
Alte componente ale virionilor
- Enzime
- polimeraze, integraze, proteine asociate
- proteaze
- poli(A) polimeraza
- enzime de limitare („capping”)
- topoizomeraze
- Activatori, responsabili de degradarea ARNm, (necesari pentru o
infecție eficientă) - Componente celulare - histone, ARNt, lipide,
