Войти
| Вирус эшерихии MS2 | |
|---|---|
 | |
| Бактериофаг MS2 структура капсида. Три квазиэквивалентных конформера помечены синим (цепочка a), зеленым (цепочка b) и пурпурным (цепочка c) | |
Классификация вирусов  | |
| (без рейтинга): | Вирус |
| Царство: | Рибовирия |
| Королевство: | Орторнавиры |
| Тип: | Ленарвирикота |
| Класс: | Allassoviricetes |
| Отряд: | Левивиралес |
| Семья: | Leviviridae |
| Род: | Левивирус |
| Виды: | Вирус Escherichia MS2 |
Вирус Escherichia MS2 представляет собой икосаэдрический одноцепочечный вирус РНК с положительным смыслом, который инфицирует бактерия Escherichia coli и другие представители Enterobacteriaceae. MS2 является членом семейства близкородственных бактериальных вирусов, которое включает бактериофаг f2, бактериофаг Qβ, R17 и GA.
В В 1961 году MS2 был выделен Элвином Джоном Кларком и признан РНК-содержащим фагом, очень похожим на бактериофаг f2.
. В 1976 году геном MS2 был первым геномом, который был полностью секвенирован. Это было достигнуто Уолтером Файерсом и его командой, опираясь на достигнутый ранее в 1972 году первый ген, который был полностью секвенирован, - белок оболочки MS2. Эти последовательности были определены на уровне РНК, в то время как следующее важное достижение, последовательность генома бактериофага ΦX174 в 1977 году, была определена с использованием ДНК. Первой попыткой статистического анализа генома MS2 был поиск закономерностей в нуклеотидной последовательности. Было идентифицировано несколько некодирующих последовательностей, однако на время этого исследования (1979 г.) функции некодирующих паттернов были неизвестны.
Вирион MS2 6 (вирусная частица) имеет диаметр около 27 нм, как определено с помощью электронной микроскопии. Он состоит из одной копии белка созревания и 180 копий белка оболочки (организованных в виде 90 димеров), собранных в икосаэдрическую оболочку с числом триангуляции T = 3, защищая геномную РНК. внутри. Вирион имеет изоэлектрическую точку (pI), равную 3,9.
Структура белка оболочки представляет собой пятицепочечный β-лист с двумя α -спирали и шпилька. Когда капсид собран, спирали и шпилька обращены к внешней стороне частицы, а β-лист обращен внутрь.
Геном вируса Escherichia MS2 | Ген | Размер | Генный продукт | aa |
|---|---|---|---|
| мат (MS2g1) | 1487 нуклеотидов | созревание | 393 |
| cp (MS2g2) | 510 нуклеотидов | белок оболочки | 130 |
| лиз (MS2g3) | 295 нуклеотидов | лизисный белок | 75 |
| rep (MS2g4) | 2055 nt | РНК-репликаза, | 545 |
Геном MS2 - один из самых маленьких известных геномов, состоящий из 3569 нуклеотидов одноцепочечной РНК. Он кодирует всего четыре белка: белок созревания (А-белок), белок лизиса, белок оболочки и белок репликаза. Ген, кодирующий лизисный белок (lys), перекрывает как 3'-конец верхнего гена (cp), так и 5'-конец нижележащего гена (rep), и был одним из первых известных примеров перекрывающихся генов. Геном РНК с положительной цепью служит в качестве информационной РНК и транслируется при снятии оболочки вируса внутри клетки-хозяина. Хотя четыре белка кодируются одной и той же информационной / вирусной РНК, не все они экспрессируются на одинаковых уровнях; экспрессия этих белков регулируется сложным взаимодействием между трансляцией и вторичной структурой РНК.
MS2 инфицирует кишечные бактерии, несущие фактор фертильности (F), плазмида, которая позволяет клеткам служить донорами ДНК в бактериальной конъюгации. Гены плазмиды F приводят к продукции F pilus, которая служит вирусным рецептором. MS2 прикрепляется к стороне пилуса посредством своего единственного белка созревания. Точный механизм, с помощью которого фаговая РНК попадает в бактерию, неизвестен.
После того, как вирусная РНК попала в клетку, она начинает действовать как информационная РНК для производства фаговых белков. Ген самого распространенного белка, белка оболочки, может быть немедленно переведен. Начало трансляции гена репликазы обычно скрыто во вторичной структуре РНК, но может временно открываться, когда рибосомы проходят через ген белка оболочки. Трансляция репликазы также прекращается после того, как было произведено большое количество белка оболочки; димеры белков оболочки связывают и стабилизируют РНК «оператор шпилька », блокируя запуск репликазы. Начало гена белка созревания доступно в реплицируемой РНК, но скрыто во вторичной структуре РНК в завершенной РНК MS2; это гарантирует трансляцию только очень небольшого числа копий созревающего белка на РНК. Наконец, ген белка лизиса может быть инициирован только рибосомами, которые завершили трансляцию гена белка оболочки и «возвращаются» к началу гена белка лизиса с частотой примерно 5%.
Жизненный цикл бактериофага MS2 Репликация плюс-цепи генома MS2 требует синтеза комплементарной минус-цепи РНК, которую затем можно использовать в качестве матрицы для синтеза новой плюсовой РНК. Репликация MS2 изучена гораздо хуже, чем репликация высокородственного бактериофага Qβ, отчасти потому, что репликазу MS2 трудно выделить, но, вероятно, она аналогична.
Образование считается, что вирион инициируется связыванием белка созревания с РНК MS2; на самом деле комплекс белка созревания и РНК заразен. Сборка икосаэдрической оболочки или капсида из белков оболочки может происходить в отсутствие РНК; однако сборка капсида зарождается за счет связывания димера белка оболочки со шпилькой оператора, и сборка происходит при гораздо более низких концентрациях белка оболочки, когда присутствует РНК MS2.
Бактериальный лизис и высвобождение вновь образованных вирионов происходит при достаточном лизисе белок накопился. Белок лизиса (L) образует поры в цитоплазматической мембране, что приводит к потере мембранного потенциала и разрушению клеточной стенки. Известно, что лизисный белок связывается с DnaJ через важный остаток P330. Дипептидный мотив LS на L-белке обнаружен в пределах рода Levivirus и, по-видимому, важен для лизисной активности, хотя их различные местоположения предполагают, что они эволюционировали независимо.
С 1998 г., шпилька оператора MS2 и белок оболочки нашли применение при обнаружении РНК в живых клетках (см. маркировка MS2 ). MS2 и другие вирусные капсиды в настоящее время также исследуются в качестве агентов для доставки лекарств, опухолей визуализации и сбора света.
MS2 из-за его структурного сходства с норовирусы, аналогичные оптимальные условия распространения и непатогенность для людей, использовались в качестве заменителя норовирусов в исследованиях передачи заболеваний.
Портал по вирусам 