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结构生物化学/逆转录病毒 Gag 蛋白与 RNA 的多种相互作用

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逆转录病毒由 Gag 产生,Gag 是一种单一的病毒编码蛋白。组装一个感染性颗粒意味着 Gag 蛋白和 RNA 之间存在着非常多种的相互作用(特异性和非特异性)。这些相互作用对于颗粒构建、病毒 RNA 在颗粒中的包装以及引物在病毒 DNA 合成中的放置至关重要。

Gag 蛋白:逆转录病毒的构建模块

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逆转录病毒由 6 个属组成(α-、β-、γ-、δ-、ε- 和 lenti-逆转录病毒),以及一个称为 Spumaviridae 的亚科。Gag 蛋白是逆转录病毒颗粒的构建模块;该蛋白的表达允许在大多数(如果不是所有)哺乳动物细胞中有效组装病毒样颗粒。当病毒组装时,Gag 蛋白与质膜中的脂质、RNA 和其他 Gag 分子相互作用。这些相互作用涉及颗粒的形成、选择哪些 RNA 种类将被包含在颗粒中以及包装 RNA 的重折叠。

与 RNA 的非特异性相互作用驱动病毒颗粒组装

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纯化的、重组的 Gag 蛋白在水溶液中是可溶的,因此它们对病毒颗粒形成所需的蛋白-蛋白相互作用不感兴趣。然而,如果添加单链核酸,它会触发 Gag 蛋白体外组装成 VLP。在体内,颗粒组装依赖于 Gag-核酸 (NA) 相互作用,因为 NA 大约有 20-40 个核苷酸,因此它们可以支持体外组装。然而,NA 非常短,因此它们只能与少数 Gag 分子结合。
Gag 的 NC 结构域是与 NA 相互作用的位置。当 NC 结构域与 NA 结合时,衣壳结构域的构象会发生改变。这最终会暴露新的蛋白-蛋白相互作用界面。
在许多逆转录病毒中,Gag 的 NC 结构域最吸引 RNA。然而,N 端的基质结构域带正电荷,也能够与 RNA 相互作用。

参考文献

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Rein,Alan 等。“逆转录病毒 Gag 蛋白与 RNA 的多种相互作用”。生物化学趋势 36.7 (2011) 373-379。学术搜索完整版。网络。2012 年 11 月 21 日。

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