P35 (protein)

P35 protein je anti-apoptotický virový protein, který má molekulovou hmotnost 35 kD a má celkem 299 aminokyselin. Nachází se v cytoplazmě buněk, které infikuje, a je spojen s intracelulárními membránami mitochondrií a endoplazmatického retikula.

Původ

P35 je protein exprimovaný bakuloviry , dvouvláknovými DNA viry. Původně byl objeven v multikapsidním viru jaderné polyhedrózy (AcMNPV) Autographia california, ale je přítomen v jiných bakulovirech. Tento virus se replikuje v hmyzích buňkách a díky tomuto proteinu inhibuje apoptózu, která by jinak omezila schopnost virů se tam replikovat. Zabráněním programované buněčné smrti virus zajišťuje infekci ve velkém množství, protože nedochází k destrukci infikovaných buněk hmyzu. Virus tak zvyšuje tyto šance na přežití. Ve skutečnosti se v případě bacculoviru může množit a představovat téměř 60% hmotnosti hmyzu.

Baculoviry mají další třídu proteinů, které inhibují apoptózu, IAP (inhibitor apoptózy), ale nepůsobí na stejné úrovni. IAP, které jsou přítomny u většího počtu druhů, nemohou inhibovat kaspázy jako p35.

Bakuloviry infikují pouze hmyz, ale p35 může při injekci také inhibovat apoptózu u hlístic a savců.

Režim akce

Tyto kaspázy jsou proteázy odpovědné za buněčné apoptózy jevu. Ve skutečnosti po kaskádě aktivace degradují buňku, což vede k jejímu zničení. Jsou nevratně nebo velmi pomalu obráceni inhibovány p35. V cytoplazmě jsou přítomny v neaktivní formě: prokaspázy. Aby byly aktivní, bude nutné je rozdělit. P35 předchází tomuto jevu vytvořením stabilního komplexu, kde je štěpena prokaspáza. Protože každá kaspáza může aktivovat další a apoptóza je výsledkem této kaskády, inhibuje p35 celý proces apoptózy blokováním prvního kroku. Aby bylo možné tuto akci provést, musí být p35 a kaspázy za ekvimolárních podmínek, to znamená, že inhibice je maximální, jsou-li ve stejných koncentracích.

Struktura

P35 je globulární polypeptid složený ze 3 monomerů. Střední část je složena z 8 hydrofobních antiparalelních β listů. Nad nimi jsou 4 helixy. Reaktivní místo, kde protein interaguje s kaspázami, je ze své strany tvořeno smyčkou. Tato smyčka je hydrofobní a pokrývá 8 β listů. Na této úrovni dochází ke štěpení kaspázami. Ve skutečnosti je na nejvyšší úrovni této smyčky v poloze 87 kyselina asparagová a v poloze 88 glycin, mezi nimiž dochází ke štěpení. Tato konformace proteinu umožňuje lepší přístup pro kaspázy. Část alfa (α1) šroubovic je navíc hydrofilní, což by pomohlo učinit protein pružnějším umožněním určité změny v konformaci. Kaspázy tedy mají větší přístupnost.

Zdá se, že kyselina asparagová v poloze 87 hraje klíčovou roli při štěpení proteinu nebo při rozpoznávání a vazbě s kaspázami. Ve skutečnosti, jakmile je přítomna mutace v této aminokyselině , je pozorována ztráta funkce inhibice apoptózy proteinu. Struktura je také nezbytná pro p35 pro udržení jeho antiapoptotické role, protože po vložení do β listů nebo do a šroubovic modifikujících konformaci protein již není účinný.

Když se p35 váže na kaspázy a je rozdělen mezi kyselinu asparagovou 87 a glycin 88, produkuje 10 KD segment a 25 KD segment. Zdálo by se, že od začátku infekce je syntetizována kompletní p35, teprve když se objeví první příznaky apoptózy, můžeme začít p35 hledat v segmentech.

aplikace

N-koncová část p35 má strukturu velmi podobnou celulóze typu II způsobující afinitu k ní, ale biologický důvod této podobnosti je stále neznámý.

Tento protein by mohl být užitečný v humánní medicíně. Když mozek podstoupí ischemii , nervové buňky jsou zničeny apoptózou. Podle studie z roku 2007 publikované v Neuroscience, ve které vyvolaly ischemii v mozku potkanů, může p35 hrát neuroprotektivní roli tím, že brání smrti neuronů.

Další výzkum stále probíhá, ale vzhledem k obecné toxicitě není možné v této době pokročit dále. Je to proto, že apoptóza jiných buněk by neměla být inhibována, protože by to mohlo vést k rakovině. Pochopení interakce všech zúčastněných proteinů by mohlo umožnit identifikaci klíčových faktorů programované neuronální smrti. Díky své roli v inhibici apoptózy by proto p35 mohl zabránit předčasné smrti neuronů u určitých patologií.

Poznámky a odkazy

  1. Bertin John a kol. (Září 1996) Apoptotická suprese backulovirem P35 zahrnuje štěpení a inhibici viru indukované CED-3 / ICE-podobné proteázy. Journal of virology, 6251-6259 [Online] http://jvi.asm.org/cgi/content/abstract/70/9/6251
  2. Delaunay Nathalie (diplomová práce, praktická škola vyšších studií, vědy o Zemi a Zemi) (Červenec 2001) PKC, calpaine a P35: vztah k apoptóze a virové infekci [online] http://www.ephe.univ-montp2.fr/site_html/Site%20EPHE-AUF/monographies_html/manuscrits/biol_cell&mol_html/dip_delaunay_mc01 .html
  3. Fisher Andrew J. a kol. (1999) Krystalová struktura bakuloviru P35: role nové smyčky reaktivního místa v inhibici apoptotické kaspázy. The EMBO Journal, 2031-2039 [Online] http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=1171287&blobtype=pdf
  4. Manji A. Gulam a kol. (Červen 1997) Bakulovirový inhibitor apoptózových funkcí na nebo před apoptotickým supresorem P35, aby se zabránilo programované buněčné smrti. Journal of Virology, 4509-4516 [online] http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=191671
  5. Martinou Isabelle a kol. (Leden 1995) Virové proteiny E1B19K a p35 chrání sympatické neurony před smrtí buněk vyvolanou deprivací NGF. Časopis buněčné biologie, 201-208 [online] http://www.jcb.org/cgi/content/abstract/128/1/201
  6. Robertson M. Noreen a kol. (Leden 1997) Bakulovirus P35 obývá cestu buněčné smrti zprostředkovanou glukokorticidem. Výzkum rakoviny, 43–47 [online] http://cancerres.aacrjournals.org/cgi/reprint/57/1/43
  7. Sung JH a kol. (2007) Virový kaspázový inhibitor p35, ale ne crmA, je neuroprotektivní v ischemické penumbře po experimentální mrtvici. Neuroscience, 804-812