Wirus Pseudomonas phi6

The RNA-packaged procapsid (protein shell) of "Pseudomonas virus phi6"
ODR.Cysto.Fig2.v4.png
Wirus Pseudomonas phi6
Prokapsyd (otoczka białkowa) zapakowany w RNA wirusa Pseudomonas phi6
Genom wirusa Pseudomonas phi6
Klasyfikacja wirusa
(nierankingowe): Wirus
Królestwo : Rybowiria
Królestwo: Orthornavirae
Gromada: Duplornaviricota
Klasa: Vidaverviricetes
Zamówienie: Mindiwirusy
Rodzina: Cystowirusy
Rodzaj: Cystowirus
Gatunek:
Wirus Pseudomonas phi6
Synonimy
Wiriony wirusa Pseudomonas phi6 , kolorowe

Φ6 ( Phi 6) jest najlepiej poznanym bakteriofagiem z rodziny wirusów Cystoviridae . Infekuje Pseudomonas (typowo patogenną dla roślin P. syringae ). Ma trzyczęściowy, segmentowany, dwuniciowy genom RNA o łącznej długości ~ 13,5 kb . Φ6 i jego krewni mają błonę lipidową wokół kapsydu jądra , co jest rzadką cechą wśród bakteriofagów. Jest to fag lityczny , chociaż zaobserwowano, że w pewnych okolicznościach wykazuje opóźnienie lizy, które można opisać jako „stan nośnika”.

Białka

Genom Φ6 koduje 12 białek . P1 jest głównym kapsydu odpowiedzialnym za tworzenie szkieletu kompleksu polimerazy . We wnętrzu otoczki utworzonej przez P1 znajduje się wirusowa replikaza i białko transkryptazy P2. Kolce się z receptorami wirionu Φ6 są tworzone przez białko P3. P4 jest trifosfatazą nukleozydową wymaganą do pakowania i transkrypcji genomu. P5 jest enzymem litycznym. Białko kolczaste P3 jest zakotwiczone w fuzyjnej otoczce białko w P6. P7 jest drugorzędnym białkiem kapsydu, P8 jest odpowiedzialne za tworzenie powłoki powierzchniowej nukleokapsydu, a P9 jest głównym białkiem otoczki. P12 jest niestrukturalnym białkiem morfogenicznym, co do którego wykazano, że jest częścią zespołu otoczki. P10 i P13 to białka kodujące geny związane z otoczką wirusa, a P14 to białko niestrukturalne.

Koło życia

Cykl życiowy faga phi6

Φ6 zazwyczaj przyłącza się do pilusa typu IV P. syringae wraz z białkiem przyłączającym, P3. Uważa się, że komórka następnie cofa swój pilus, przyciągając faga w stronę bakterii. Fuzję otoczki wirusa z zewnętrzną błoną bakterii ułatwia białko faga P6. Enzym muralityczny ( peptydoglikan ), P5, trawi następnie część ściany komórkowej , a nukleokapsyd przedostaje się do komórki pokrytej zewnętrzną błoną bakteryjną.

Schemat, rekonstrukcja trójwymiarowa i EM faga Φ6

Kopia nici sensownej dużego segmentu genomu (6374 zasad ) jest następnie syntetyzowana ( transkrypcja ) na wierzchołkach kapsydu za pomocą polimerazy RNA zależnej od RNA , P2, i uwalniana do cytozolu komórki gospodarza . Cztery białka ulegające translacji z dużego segmentu spontanicznie łączą się w prokapsydy , które następnie pakują nić sensowną dużego segmentu, polimeryzując jej uzupełnienie podczas wejścia przez polimerazę P2 -zawierające wierzchołki. Podczas gdy duży segment ulega translacji (ekspresji) i syntezie (replikacji), fag rodzicielski uwalnia kopie nici sensownych segmentu średniego (4061 zasad) i małego segmentu (2948 zasad) do cytozolu . Są one tłumaczone i pakowane do prokapsydów w kolejności: średnia, potem mała. Wypełnione kapsydy są następnie powlekane białkiem nukleokapsydu P8, a następnie białka błony zewnętrznej w jakiś sposób przyciągają wewnętrzną błonę bakterii , która następnie otacza nukleokapsyd.

Białko lityczne P5 znajduje się pomiędzy otoczką nukleokapsydu P8 a otoczką wirusa. Kompletne potomstwo faga pozostaje w cytozolu do czasu, aż wystarczające poziomy białka litycznego P5 zniszczą ścianę komórkową gospodarza. Następnie cytozol eksploduje, rozrywając błonę zewnętrzną i uwalniając faga. lizy bakteria zostaje zabita .

Polimeraza RNA zależna od RNA

Polimerazy RNA zależne od RNA (RdRP) są kluczowymi składnikami w cyklu życiowym wirusów dwuniciowego RNA (dsRNA) . Jednakże nie jest w pełni zrozumiałe, w jaki sposób te ważne enzymy działają podczas replikacji wirusa. Ekspresja i charakterystyka oczyszczonego, rekombinowanego RdRP Φ6 to pierwsza bezpośrednia demonstracja aktywności RdRP katalizowanej przez pojedyncze białko z wirusa dsRNA . Rekombinowany Φ6 RdRP jest wysoce aktywny in vitro , posiada aktywność replikacji i transkrypcji RNA i jest zdolny do wykorzystania zarówno homologiczne i heterologiczne cząsteczki RNA jako matryce. Struktura krystaliczna polimerazy Φ6, rozwiązana w kompleksie z wieloma ligandami, zapewnia wgląd w zrozumienie mechanizmu niezależnej od startera inicjacji polimeryzacji RNA zależnej od RNA. Wydaje się, że ta polimeraza RNA działa bez czynnika/podjednostki sigma . Oczyszczony Φ6 RdRP wykazuje procesowe wydłużanie in vitro i samoorganizuje się wraz z białkami kompleksu polimerazy w cząstki subwirusowe, które są w pełni funkcjonalne.

Badania

Φ6 badano jako model, aby zrozumieć, w jaki sposób wirusy segmentowanego RNA pakują swoje genomy, jego strukturę badali naukowcy zainteresowani bakteriofagami zawierającymi lipidy i wykorzystano go jako organizm modelowy do testowania teorii ewolucji , takiej jak mechanizm zapadkowy Mullera . Fag Φ6 był szeroko stosowany w dodatkowych eksperymentalnych ewolucji fagów .

Zobacz też

Linki zewnętrzne

  1. Szczegółowy opis molekularny
  2. Opisy testów teorii ewolucji przeprowadzone przez Turner Lab
  3. Opisy testów teorii ewolucji przeprowadzone przez Burch Lab
  4. Uniwersalna baza danych wirusów Międzynarodowego Komitetu Taksonomii Wirusów
  5. Pochodzenie fosfolipidów otoczonego bakteriofaga phi6