Proteína vpu - Vpu protein

Vpu
estructura del dominio transmembrana formador de canales de la proteína del virus "u" (vpu) del VIH -1
Identificadores
Símbolo	Vpu
Pfam	PF00558
InterPro	IPR008187
SCOP2	1 vpu / SCOPe / SUPFAM
TCDB	1.A.40
Superfamilia OPM	262
Proteína OPM	2k7y
Estructuras proteicas disponibles: Pfam   estructuras / ECOD   PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj PDBsum resumen de estructura

Vpu es una proteína accesoria que en el VIH está codificada por el gen vpu . Vpu son las siglas de "Viral Protein U". La proteína Vpu actúa en la degradación de CD4 en el retículo endoplásmico y en el aumento de la liberación de viriones de la membrana plasmática de las células infectadas . Vpu induce la degradación del receptor viral CD4 y, por lo tanto, participa en la regulación negativa general de la expresión de CD4 durante el curso de la infección por VIH. Se cree que la degradación de CD4 mediada por Vpu previene la unión de CD4- Env en el retículo endoplásmico para facilitar el ensamblaje apropiado de Env en viriones. Se encuentra en las membranas de las células infectadas, pero no en las propias partículas del virus.

El gen Vpu se encuentra exclusivamente en el VIH-1 y en algunos aislamientos del virus de la inmunodeficiencia de simios ( VIS ) relacionado con el VIH-1 , como el VIS _cpz , el VIS _gsn y el VIS _mon , pero no en el VIH-2 ni en la mayoría de los aislamientos del VIS. Las similitudes estructurales entre Vpu y otra pequeña proteína viral, M2, codificada por el virus de la influenza A se observaron por primera vez poco después del descubrimiento de Vpu. Desde entonces, se ha demostrado que Vpu forma canales iónicos selectivos de cationes cuando se expresa en ovocitos de Xenopus o células de mamífero y también cuando se purifica y reconstituye en bicapas lipídicas planas . Vpu también permeabiliza las membranas de bacterias y células de mamíferos a moléculas pequeñas. Por lo tanto, se considera miembro de la familia Viroporins .

Expresión

Vpu y Env se expresan a partir del mismo ARNm bicistrónico de una manera dependiente de Rev, presumiblemente mediante escaneo con fugas de ribosomas a través del codón de iniciación de vpu . De hecho, el gen Vpu se superpone en su extremo 3 'con el gen env. Se encontró que varios aislados de VIH-1 portaban mutaciones puntuales en el codón de iniciación de la traducción de Vpu, pero tenían genes vpu intactos por lo demás. Dado que la eliminación del codón de iniciación Vpu da como resultado un aumento de la expresión del gen env corriente abajo, es posible que el VIH-1 realmente use este mecanismo como un interruptor molecular para regular la expresión relativa de Vpu o Env en células infectadas. Los posibles beneficios de tal regulación no están claros.

Función

Se han asignado dos funciones principales a la proteína Vpu. Se sabe que la primera función induce la degradación de la molécula receptora viral CD4, y la segunda función es potenciar la liberación de viriones recién formados desde la superficie celular. Vpu cumple estas dos funciones a través de dos mecanismos distintos. En el caso de CD4, Vpu actúa como un adaptador molecular para conectar CD4 a un complejo de ubiquitina ligasa E3 , lo que resulta en la degradación de CD4 por los proteasomas celulares . Esto requiere señales ubicadas en el dominio citoplásmico de Vpu . La mejora de la liberación de virus, por otro lado, implica la neutralización de un factor del huésped celular, BST-2 (también conocido como CD317, HM1.24 o tetherin ) y requiere el dominio TM de Vpu. sin embargo, el mecanismo exacto de cómo Vpu contrarresta BST-2 aún no está claro. En ausencia de Vpu, la teterina se une a la envoltura viral y la une a la membrana celular y otras partículas virales, impidiendo la liberación de las partículas virales. Datos recientes sugieren que el dominio transmembrana BST-2 es crucial para la interferencia de Vpu. La interacción de Vpu y BST-2 da como resultado la regulación a la baja de BST-2 de la superficie celular.

La BST-2, que es una proteína de la superficie celular inducible por interferón (IFN), parece "atar" el VIH a la célula en ausencia de Vpu. BST-2 es una proteína de membrana integral de 29 a 33 kDa fuertemente glicosilada con un dominio transmembrana y un ancla de glicosilfosfatidilinositol putativo (GPI). En la superficie celular, BST2 reside en balsas lipídicas a través del ancla GPI, mientras que su dominio TM se encuentra fuera de ellas, interactuando indirectamente con el citoesqueleto de actina. El sitio de acción principal de Vpu es la membrana plasmática, donde esta proteína se dirige a BST-2 de la superficie celular a través de su unión mutua de TM a TM, lo que lleva a lisosomas, que dependen parcialmente de la βTrCP.

Estructura

La proteína viral "u" ​​(Vpu) es una proteína de membrana oligomérica de 81 aminoácidos de tipo I (16 kDa) que se traduce del ARNm bicistrónico de vpu-env. El extremo N-terminal de Vpu que codifica el ancla transmembrana (TM) representa un dominio activo importante para la regulación de la liberación de virus pero no la degradación de CD4. El dominio citoplasmático C-terminal (54 residuos) que contiene un par de residuos de serina (en las posiciones 52 y 56) fosforilados constitutivamente por la caseína quinasa 2 . La fosforilación de dos residuos de serina en el dominio citoplásmico es fundamental para la degradación de CD4 en el RE. Basado en espectroscopía 2D 1H RMN de un péptido correspondiente al dominio citoplásmico de Vpu, se propuso que el dominio citoplásmico de Vpu contiene dos dominios α-helicoidales , helix-1 y helix-2, que están conectados por una región no estructurada que contiene el dos restos fosfoserilo conservados. Además, los modelos informáticos predicen un tercer dominio α-helicoidal en el dominio transmembrana de Vpu, que podría desempeñar un papel importante en la formación de canales iónicos .

Ver también

• Organización del genoma del VIH
• Ciclo de vida viral

Referencias

enlaces externos

• Genes, + Vpu en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .