Genom adenowirusa
Genomy adenowirusów są liniowymi, niesegmentowanymi dwuniciowymi (ds) cząsteczkami DNA , które zazwyczaj mają długość 26-46 Kbp i zawierają 23-46 genów kodujących białka . Przykładem użytym do poniższego opisu jest ludzki adenowirus E, mastadenowirus z genomem 36 Kbp zawierającym 38 genów kodujących białka. Chociaż dokładna liczba i tożsamość genów różni się w zależności od adenowirusa, podstawowe zasady organizacji genomu i funkcje większości genów opisanych w tym artykule są wspólne dla wszystkich adenowirusów.
Jednostki transkrypcyjne
38 genów w genomie ludzkiego adenowirusa E jest zorganizowanych w 17 jednostkach transkrypcyjnych , z których każda zawiera 1-8 sekwencji kodujących. Alternatywny splicing podczas przetwarzania pre-mRNA wytwarzanych przez każdą jednostkę transkrypcyjną umożliwia wytwarzanie wielu różnych mRNA z jednej jednostki transkrypcyjnej. [ potrzebne źródło ]
Jednostki transkrypcyjne E1A, E1B, E2A, E2B, E3 i E4 są kolejno transkrybowane na wczesnym etapie wirusowego cyklu reprodukcyjnego . Białka kodowane przez geny w tych jednostkach transkrypcyjnych są głównie zaangażowane w regulację transkrypcji wirusa, replikację wirusowego DNA i tłumienie odpowiedzi gospodarza na infekcję.
Jednostki transkrypcyjne L1-L5 są transkrybowane później w wirusowym cyklu reprodukcyjnym i kodują głównie białka, które tworzą składniki kapsydu wirusowego lub biorą udział w składaniu kapsydu. Wszystkie jednostki transkrypcyjne L1-L5 są regulowane przez ten sam promotora i dzielą to samo miejsce startu transkrypcji. W rezultacie transkrypcja wszystkich pięciu późnych jednostek transkrypcyjnych rozpoczyna się w tym samym punkcie wirusowego cyklu reprodukcyjnego.
Transkrypcja pre-mRNA rozpoczynająca się od późnego promotora jest losowo kończona w jednym z pięciu miejsc terminacji, tworząc populację transkryptów o pięciu różnych długościach. Pre-mRNA o dowolnej długości są następnie alternatywnie składane w celu wytworzenia 1-4 różnych mRNA kodujących odpowiednią liczbę białek. [ potrzebne źródło ]
Geny kodujące białka
Nazwy, lokalizacje i właściwości 38 genów kodujących białka w genomie ludzkiego adenowirusa E podano w poniższej tabeli.
| Nazwa białka | Identyfikator białka | Jednostka transkrypcyjna | Baza startowa | Zatrzymaj bazę | Pasmo | Długość (aminokwasy) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| białko kontrolne E1A | YP_068018.1 | E1A | 576 | 1441 | + | 257 |
| białko kontrolne E1B 19K | YP_068019.1 | E1B | 1600 | 2115 | + | 171 |
| białko kontrolne E1B 55K | YP_068020.1 | E1B | 1905 | 3356 | + | 483 |
| białko kapsydu IX | YP_068021.1 | IX | 3441 | 3869 | + | 142 |
| kapsydujące IVa2 | YP_068022.1 | IVa2 | 3930 | 5554 | - | 448 |
| polimeraza DNA | YP_068023.1 | E2B | 5033 | 13773 | - | 1193 |
| białko 13,6K | YP_001661328.1 | L1 | 7814 | 9476 | + | 139 |
| końcowy prekursor białka pTP | YP_068024.1 | E2B | 8404 | 13773 | - | 642 |
| białko kapsułkujące 52K | YP_068025.1 | L1 | 10765 | 11937 | + | 390 |
| prekursor białka kapsydu pIIIa | YP_068026.1 | L1 | 11961 | 13736 | + | 591 |
| zasada pentonu (białko kapsydu III) | YP_068027.1 | L2 | 13815 | 15422 | + | 535 |
| prekursor białka rdzeniowego pVII | YP_068028.1 | L2 | 15426 | 16007 | + | 193 |
| białko rdzeniowe V | YP_068029.1 | L2 | 16055 | 17080 | + | 341 |
| prekursor białka rdzeniowego pX | YP_068030.1 | L2 | 17103 | 17336 | + | 77 |
| prekursor białka kapsydu pVI | YP_068031.1 | L3 | 17413 | 18141 | + | 242 |
| hekson (białko kapsydu II) | YP_068032.1 | L3 | 18248 | 21058 | + | 936 |
| proteaza | YP_068033.1 | L3 | 21082 | 21702 | + | 206 |
| białko wiążące jednoniciowy DNA | YP_068034.1 | E2A-L | 21774 | 23312 | - | 512 |
| białko montażowe heksonu 100K | YP_068035.1 | L4 | 23341 | 25716 | + | 791 |
| białko 33K | YP_068036.1 | L4 | 25439 | 26252 | + | 214 |
| białko kapsułkujące 22K | YP_068037.1 | L4 | 25439 | 25978 | + | 179 |
| prekursor białka kapsydu pVIII | YP_068038.1 | L4 | 26321 | 27004 | + | 227 |
| białko kontrolne E3 12,5K | YP_068039.1 | E3 | 27005 | 27325 | + | 106 |
| glikoproteina błonowa E3 CR1-alfa | YP_068040.1 | E3 | 27279 | 27911 | + | 210 |
| glikoproteina błonowa E3 gp19K | YP_068041.1 | E3 | 27893 | 28417 | + | 174 |
| glikoproteina błonowa E3 CR1-beta | YP_068042.1 | E3 | 28449 | 29111 | + | 220 |
| glikoproteina błonowa E3 CR1-delta | YP_068043.1 | E3 | 29440 | 30264 | + | 274 |
| białko błonowe E3 RID-alfa | YP_068044.1 | E3 | 30273 | 30548 | + | 91 |
| białko błonowe E3 RID-beta | YP_068045.1 | E3 | 30554 | 30994 | + | 146 |
| białko kontrolne E3 14,7K | YP_068046.1 | E3 | 30987 | 31388 | + | 133 |
| białko U | YP_068047.1 | u | 31481 | 31632 | - | 50 |
| błonnik (białko kapsydu IV) | YP_068048.1 | L5 | 31649 | 32926 | + | 425 |
| białko kontrolne E4orf6/7 | YP_068049.1 | E 4 | 33022 | 34169 | - | 141 |
| białko kontrolne E4 34K | YP_068050.1 | E 4 | 33270 | 34169 | - | 299 |
| białko kontrolne E4orf4 | YP_068051.1 | E 4 | 34072 | 34440 | - | 122 |
| białko kontrolne E4orf3 | YP_068052.1 | E 4 | 34449 | 34802 | - | 117 |
| białko kontrolne E4orf2 | YP_068053.1 | E 4 | 34799 | 35188 | - | 129 |
| białko kontrolne E4orf1 | YP_068054.1 | E 4 | 35236 | 35610 | - | 124 |
Znane są funkcje wielu białek adenowirusowych:
- Białka strukturalne obejmują białka kapsydu II ( hekson ), III (zasada pentonu), IIIa, IV (włókno), VI, VIII i IX; oraz białka rdzeniowe V, VII, X i końcowe białko TP.
- Białka enkapsydujące IVa2, 52K i L1 oraz białko składania heksonu 100K biorą udział w składaniu wirusowych kapsydów.
- Proteaza L3 rozszczepia wirusowe białka prekursorowe pTP, pVI, pVII, pVIII i IIIa w celu wytworzenia dojrzałych białek wirusowych.
- Białko kontrolne E1A aktywuje transkrypcję szeregu genów wirusowych, jak również genów komórki gospodarza.
- Białko kontrolne E1B 19K hamuje apoptozę poprzez naśladowanie działania białka komórkowego Bcl-2.
- Białko kontrolne E1B 55K wiąże się i inaktywuje regulator transkrypcji p53, blokując w ten sposób transkrypcję genów normalnie aktywowanych przez p53 i przyczyniając się do zahamowania apoptozy.
- Wszystkie trzy białka kodowane przez jednostki transkrypcyjne E2A i E2B biorą udział w replikacji wirusowego DNA. Replikacja DNA adenowirusa rozpoczyna się na każdym końcu wirusowego DNA, przy użyciu białka TP (zamiast RNA) jako startera, więc wirusowa polimeraza DNA replikuje każdą zasadę genomu.
- Białko błonowe E3 RID-alfa i białko błonowe E3 RID-beta pełnią szereg funkcji molekularnych, które przyczyniają się do hamowania apoptozy.
- Glikoproteina błonowa CR1 beta moduluje odpowiedź immunologiczną gospodarza.
- Glikoproteina błonowa E3 gp19K hamuje wstawianie białek MHC klasy I do błony komórki gospodarza, zapobiegając w ten sposób rozpoznaniu przez limfocyty T, że komórka gospodarza została zainfekowana wirusem.
- Białko kontrolne E3 14,7K chroni wirusa przed odpowiedziami przeciwwirusowymi gospodarza.
- Białka kontrolne jednostki transkrypcyjnej E4 biorą udział w regulacji transkrypcji wirusowego DNA.