Виперин
РСАД2
Идентификаторы
ПсевдонимыRSAD2 , 2510004L01Rik, cig33, cig5, vig1, радикальный домен S-аденозилметионина, содержащий 2, белок виперина, виперин
Внешние идентификаторыОМИМ : 607810; МГИ : 1929628; гомологен : 10969; Генные карты : RSAD2; OMA :RSAD2 — ортологи
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Энтрез

91543

58185

Ансамбль

ENSG00000134321

ENSMUSG00000020641

UniProt

Q8WXG1

Q8CBB9

RefSeq (мРНК)

NM_080657

NM_021384

RefSeq (белок)

NP_542388

NP_067359

Местоположение (UCSC)Хр 2: 6.87 – 6.9 МбХр 12: 26.49 – 26.51 Мб
Поиск в PubMed[3][4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человекаПросмотр/редактирование мыши

Радикальный белок 2, содержащий домен S-аденозилметионина, представляет собой белок , который у людей кодируется геном RSAD2 . RSAD2 — это многофункциональный белок в вирусных процессах, который является геном, стимулируемым интерфероном . [5] Сообщалось, что виперин может быть вызван как IFN-зависимыми, так и IFN-независимыми путями, и некоторые вирусы могут использовать виперин для повышения своей инфекционности. [6] [7]

Ранее этот белок назывался вирус - ингибиторным белком , ассоциированным с эндоплазматическим ретикулумом , индуцируемым интерфероном ( виперин ) . Название виперин было исправлено из-за ненадлежащего использования его для описания гомологичных прокариотических ферментов, продуцирующих аналоги нуклеотидов. [8] Ферменты во всех доменах жизни переименованы в SAM-зависимую нуклеотиддегидратазу (SAND) с использованием рекомендаций NC-IUBMB. [8]

Функция

Виперин — это ген, стимулируемый интерфероном , экспрессия которого подавляет многие ДНК- и РНК-вирусы, включая CHIKV , HCMV , HCV , DENV , WNV , SINV , грипп и ВИЧ . [6] Первоначально идентифицированный как противовирусный белок, индуцированный IFN-γ в макрофагах , инфицированных цитомегаловирусом человека (HCMV) , сообщалось, что виперин может быть индуцирован гликопротеином B HCMV в фибробластах , но ингибирует вирусную инфекцию HCMV и подавляет вирусные структурные белки. Причина, по которой вирусный белок индуцирует виперин против себя, до сих пор не ясна; однако вирусно-индуцированное перераспределение виперина может отражать механизм уклонения вируса от его противовирусной активности. [9] Виперин также может быть индуцирован и взаимодействовать с вирусными белками HCMV и перемещаться в митохондрии в клетках, инфицированных вирусом HCMV, для усиления вирусной инфекционности путем нарушения клеточного метаболизма. [10]

Виперин — это радикальный фермент SAM, который способен продуцировать терминатор цепи ddhCTP (3ʹ-дезокси-3′,4ʹдидегидро-CTP), который ингибирует вирусную РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp). [11] ddhCTP также, по-видимому, отменяет метаболизм аминокислот и митохондриальное дыхание. [12]

Предполагается, что при ингибировании почкования и высвобождения вируса гриппа виперин разрушает липидные рафты на плазматической мембране клетки, связываясь с фарнезилдифосфатсинтазой (FPPS) и снижая ее ферментативную активность, важный фермент в пути биосинтеза изопреноидов . [13] Предполагается, что виперин ингибирует вирусную репликацию HCV посредством взаимодействия с хозяином hVAP-33 и вирусным NS5A и нарушения образования репликационного комплекса. [14]

Структура

Человеческий виперин представляет собой один полипептид из 361 аминокислоты с прогнозируемой молекулярной массой 42 кДа. N-концевые 42 аминокислоты виперина образуют амфипатическую альфа-спираль , которая относительно менее консервативна у разных видов и оказывает незначительное влияние на противовирусную активность виперина. N-концевой домен виперина необходим для его локализации в ЭР и липидных каплях. [15] Аминокислоты 77-209 виперина составляют радикальный домен S-аденозилметионина (SAM), содержащий четыре консервативных мотива. Мотив 1 имеет три консервативных остатка цистеина , CxxCxxC, который является мотивом связывания Fe-S и также необходим для противовирусной активности. [10] C -концевые 218-361 аминокислоты виперина высоко консервативны у разных видов и необходимы для димеризации виперина. C-концевой фрагмент, по-видимому, имеет решающее значение для противовирусной активности против вируса гепатита С, поскольку C-концевой фрагмент, помеченный виперином, утратил свою противовирусную активность. [16]

Когда виперин связан с SAM и в качестве субстрата используется цитидинтрифосфат (CTP) или уридинтрифосфат (UTP), достигаются различные кинетические параметры. [17] Предполагается, что субстрат CTP связывается с виперином гораздо прочнее из-за низкого значения K m субстрата. Однако общая структура соединений, связанных как с UTP, так и с CTP, схожа. Разница заключается в том, что фрагмент урацила менее эффективен, чем фрагмент цитозина , при связывании и упорядочивании витков A и B. Виперин без нуклеотидов содержит ( βα ) 6 частичный ствол и имеет неупорядоченное N-концевое расширение и частично упорядоченное C-концевое расширение. [18] Когда C-концевой хвост упорядочен, выявляются α-спираль из шести остатков , P-петля из восьми остатков (которая связывает γ-фосфат CTP) и 3 10 -спираль.

Локализация на уровне клеток

Виперин обычно локализуется в эндоплазматическом ретикулуме (ЭР) через свой N-концевой домен, а также локализуется в липидных каплях , которые происходят из ЭР. [15] Однако он также обнаруживается в митохондриях фибробластов , инфицированных ЦМВИ . [10]

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000134321 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000020641 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Seo JY, Yaneva R, Cresswell P (декабрь 2011 г.). «Viperin: многофункциональный интерферон-индуцируемый белок, регулирующий репликацию вируса». Cell Host & Microbe . 10 (6): 534– 9. doi :10.1016/j.chom.2011.11.004. PMC 3246677 . PMID  22177558. 
  6. ^ ab Mattijssen S, Pruijn GJ (май 2012 г.). «Виперин — ключевой игрок в противовирусном ответе». Микробы и инфекции . 14 (5): 419–26 . doi : 10.1016/j.micinf.2011.11.015 . hdl : 2066/94161 . PMID  22182524.
  7. ^ Helbig KJ, Beard MR (март 2014). «Роль виперина во врожденном противовирусном ответе». Журнал молекулярной биологии . Противовирусный врожденный иммунитет (часть II). 426 (6): 1210– 9. doi : 10.1016/j.jmb.2013.10.019 . hdl : 2440/94032 . PMID  24157441.
  8. ^ ab Ji Y, Wei L, Da A, Stark H, Hagedoorn PL, Ciofi-Baffoni S и др. (21 октября 2022 г.). «Radical-SAM-зависимая нуклеотиддегидратаза (SAND), исправление названий древнего железо-серного фермента с использованием рекомендаций NC-IUBMB». Frontiers in Molecular Biosciences . 9 : 1032220. doi : 10.3389/fmolb.2022.1032220 . PMC 9642334 . PMID  36387278. 
  9. ^ Chin KC, Cresswell P (декабрь 2001 г.). «Viperin (cig5), IFN-индуцируемый противовирусный белок, напрямую индуцируемый человеческим цитомегаловирусом». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 98 (26): 15125– 15130. Bibcode : 2001PNAS ...9815125C. doi : 10.1073/pnas.011593298 . PMC 64994. PMID  11752458. 
  10. ^ abc Seo JY, Yaneva R, Hinson ER, Cresswell P (май 2011 г.). «Человеческий цитомегаловирус напрямую индуцирует противовирусный белок виперин для повышения инфекционности». Science . 332 (6033): 1093– 1097. Bibcode :2011Sci...332.1093S. doi : 10.1126/science.1202007 . PMID  21527675. S2CID  22293459.
  11. ^ Gizzi AS, Grove TL, Arnold JJ, Jose J, Jangra RK, Garforth SJ и др. (июнь 2018 г.). «Природный противовирусный рибонуклеотид, кодируемый геномом человека». Nature . 558 (7711). Springer Science and Business Media LLC: 610– 614. Bibcode :2018Natur.558..610G. doi :10.1038/s41586-018-0238-4. PMC 6026066 . PMID  29925952. 
  12. ^ Хонарманд Эбрахими К, Ваулз Дж, Браун К, МакКуллах Дж, Джеймс WS (май 2020 г.). «ddhCTP, продуцируемый радикальной SAM-активностью RSAD2 (виперин), ингибирует NAD+-зависимую активность ферментов для модуляции метаболизма». FEBS Letters . 594 (10): 1631– 1644. doi : 10.1002/1873-3468.13778 . PMID  32232843.
  13. ^ Wang X, Hinson ER, Cresswell P (август 2007 г.). «Индуцируемый интерфероном белок viperin ингибирует высвобождение вируса гриппа, нарушая липидные плоты». Cell Host & Microbe . 2 (2): 96– 105. doi : 10.1016/j.chom.2007.06.009 . PMID  18005724.
  14. ^ Helbig KJ, Eyre NS, Yip E, Narayana S, Li K, Fiches G, et al. (Ноябрь 2011). «Противовирусный белок viperin ингибирует репликацию вируса гепатита C посредством взаимодействия с неструктурным белком 5A». Гепатология . 54 (5): 1506–1517 . doi :10.1002/hep.24542. PMC 3207276. PMID  22045669 . 
  15. ^ ab 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– 20457. Bibcode : 2009PNAS..10620452H. doi : 10.1073/pnas.0911679106 . PMC 2778571. PMID  19920176 . 
  16. ^ Jiang D, Guo H, Xu C, Chang J, Gu B, Wang L и др. (февраль 2008 г.). «Идентификация трех индуцируемых интерфероном клеточных ферментов, которые подавляют репликацию вируса гепатита С». Journal of Virology . 82 (4): 1665– 1678. doi :10.1128/JVI.02113-07. PMC 2258705 . PMID  18077728. 
  17. ^ Fenwick MK, Su D, Dong M, Lin H, Ealick SE (февраль 2020 г.). «Структурная основа селективности субстрата Viperin». Биохимия . 59 (5). Американское химическое общество (ACS): 652– 662. doi : 10.1021/acs.biochem.9b00741. PMC 7920147. PMID  31917549. 
  18. ^ Fenwick MK, Li Y, Cresswell P, Modis Y, Ealick SE (июнь 2017 г.). «Структурные исследования виперина, противовирусного радикального фермента SAM». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 114 (26). Труды Национальной академии наук: 6806– 6811. Bibcode : 2017PNAS..114.6806F. doi : 10.1073/pnas.1705402114 . PMC 5495270. PMID  28607080 . 
  • Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : Q8CBB9 (мышиный радикальный белок 2, содержащий домен S-аденозилметионина) на сайте PDBe-KB .
  • Бернхейм А., Миллман А., Офир Г., Мейтав Г., Авраам С., Шомар Х. и др. (январь 2021 г.). «Прокариотические гадюки производят разнообразные противовирусные молекулы». Природа . 589 (7840): 120–124 . Бибкод : 2021Natur.589..120B. дои : 10.1038/s41586-020-2762-2. ПМК  7610908 . PMID  32937646. S2CID  221769131.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Viperin&oldid=1269210268"