Capsid

IcosaedriskRediger

Icosaedrisk capsid af et adenovirus

Virus capsid T-numre

Den icosaedriske struktur er meget almindelig blandt vira. Icosaederet består af 20 trekantede flader, der er afgrænset af 12 femfoldige toppunkter, og består af 60 asymmetriske enheder. En icosaedrisk virus består således af 60N proteinunderenheder. Antallet og placeringen af capsomerer i et icosaedrisk capsid kan klassificeres ved hjælp af det “kvasi-ækvivalensprincip”, der er foreslået af Donald Caspar og Aaron Klug. Ligesom Goldberg-polyederne kan en icosaedrisk struktur betragtes som værende opbygget af pentamere og hexamere. Strukturerne kan indekseres ved to hele tal h og k, med h ≥ 1 {\displaystyle h\geq 1}

og k ≥ 0 {\displaystyle k\geq 0}

; strukturen kan opfattes som at tage h skridt fra kanten af en pentamere, dreje 60 grader mod uret og derefter tage k skridt for at komme til den næste pentamere. Trianguleringstallet T for capsidet er defineret som: T = h 2 + h ⋅ k + k 2 {\displaystyle T=h^{2}+h\cdot k+k^{2}}}

I dette skema indeholder icosaedriske capsider 12 pentamere plus 10(T – 1) hexamere. T-tallet er repræsentativt for størrelsen og kompleksiteten af kapsiderne. Geometriske eksempler for mange værdier af h, k og T kan findes på List of geodesic polyhedra and Goldberg polyhedra.

Der findes mange undtagelser fra denne regel: For eksempel har polyomavirerne og papillomavirerne pentamere i stedet for hexamere i hexavalente positioner på et kvasi-T=7 gitter. Medlemmer af den dobbeltstrengede RNA-viruslinje, herunder reovirus, rotavirus og bakteriofag φ6, har kapsider, der er opbygget af 120 kopier af kapsidprotein, svarende til et “T=2”-kapsid, eller vel at mærke et T=1-kapsid med en dimer i den asymmetriske enhed. Tilsvarende har mange små vira et pseudo-T=3 (eller P=3) capsid, som er organiseret i overensstemmelse med et T=3 gitter, men med forskellige polypeptider, der besætter de tre kvasi-ækvivalente positioner

T-numre kan repræsenteres på forskellige måder, F.eks. kan T = 1 kun fremstilles som et icosaeder eller et dodecaeder, og afhængigt af kvasi-symmetri-typen kan T = 3 fremstilles som et afkortet dodecaeder, et icosidodecaeder eller et afkortet icosaeder og deres respektive dualer som et triakis icosaeder, et rhombisk triacontaeder eller et pentakis dodecaeder.

ProlateEdit

Den prolate struktur af et typisk hoved på en bakteriofag

En langstrakt icosaeder er en almindelig form for hovederne på bakteriofager. En sådan struktur består af en cylinder med en hætte i hver ende. Cylinderen er sammensat af 10 aflange trekantede flader. Q-tallet (eller Tmid), som kan være et hvilket som helst positivt heltal, angiver antallet af trekanter, der består af asymmetriske underenheder, og som udgør de 10 trekanter i cylinderen. Hætterne klassificeres ved T-tallet (eller Tend).

Bakterien E. coli er vært for bakteriofagen T4, der har en prolate hovedstruktur. Det bakteriofagekodede gp31-protein, der er kodet af bakteriofagen, synes at være funktionelt homologe med E. coli chaparone-proteinet GroES og er i stand til at erstatte det i samlingen af bakteriofag T4-virioner under infektion. Ligesom GroES danner gp31 et stabilt kompleks med GroEL-chaperonin, der er absolut nødvendigt for foldning og samling in vivo af bakteriofagens T4-hovedcapsidprotein gp23.

HelicalEdit

3D-model af en helikal capsidstruktur af en virus

Mange stavformede og trådformede plantevira har kapsider med helikal symmetri. Den helikale struktur kan beskrives som et sæt af n 1-D molekylære helikser, der er forbundet af en n-foldet aksial symmetri. De helikale transformationer klassificeres i to kategorier: 1-dimensionale og 2-dimensionale helikale systemer. Oprettelse af en hel helikal struktur er afhængig af et sæt translations- og rotationsmatricer, som er kodet i proteindatabasen. Helixsymmetri er givet ved formlen P = μ x ρ, hvor μ er antallet af strukturelle enheder pr. omgang af helixen, ρ er den aksiale stigning pr. enhed, og P er helixens stigning. Strukturen siges at være åben på grund af den egenskab, at ethvert volumen kan omsluttes ved at variere spiralens længde. Den mest kendte spiralformede virus er tobaksmosaikvirus. Virussen er et enkelt molekyle af (+)-strenget RNA. Hvert kappeprotein på indersiden af helixen binder tre nukleotider af RNA-genomet. Influenza A-virus adskiller sig ved at bestå af flere ribonukleoproteiner, idet det virale NP-protein organiserer RNA’et i en spiralformet struktur. Størrelsen er også forskellig; tobaksmosaikvirus har 16,33 proteinunderenheder pr. spiralformet omgang, mens influenza A-virus har en 28 aminosyrehale loop.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.