Cápside

IcosaédricaEditar

Cápside icosaédrica de un adenovirus

Números T de la cápside del virus

La estructura icosaédrica es extremadamente común entre los virus. El icosaedro está formado por 20 caras triangulares delimitadas por 12 vértices quíntuples y consta de 60 unidades asimétricas. Por tanto, un virus icosaédrico está formado por 60N subunidades proteicas. El número y la disposición de los capsómeros en una cápside icosaédrica pueden clasificarse utilizando el «principio de cuasi-equivalencia» propuesto por Donald Caspar y Aaron Klug. Al igual que los poliedros de Goldberg, una estructura icosaédrica puede considerarse construida a partir de pentámeros y hexámeros. Las estructuras pueden ser indexadas por dos enteros h y k, con h ≥ 1 {\displaystyle h\geq 1}

y k ≥ 0 {\displaystyle k\geq 0}

; la estructura puede pensarse como si se dieran h pasos desde el borde de un pentámero, girando 60 grados en sentido contrario a las agujas del reloj, y luego dando k pasos para llegar al siguiente pentámero. El número de triangulación T para la cápside se define como T = h 2 + h ⋅ k + k 2 {\displaystyle T=h^{2}+h\cdot k+k^{2}}

En este esquema, las cápsides icosaédricas contienen 12 pentámeros más 10(T – 1) hexámeros. El número T es representativo del tamaño y la complejidad de las cápsides. Se pueden encontrar ejemplos geométricos para muchos valores de h, k y T en List of geodesic polyhedra and Goldberg polyhedra.

Existen muchas excepciones a esta regla: Por ejemplo, los poliomavirus y los papilomavirus tienen pentámeros en lugar de hexámeros en posiciones hexavalentes en una red casi T=7. Los miembros del linaje de los virus de ARN de doble cadena, incluidos los reovirus, los rotavirus y el bacteriófago φ6, tienen cápsides construidas con 120 copias de proteína de cápside, lo que corresponde a una cápside «T=2», o posiblemente a una cápside T=1 con un dímero en la unidad asimétrica. Del mismo modo, muchos virus pequeños tienen una cápside pseudo-T=3 (o P=3), que se organiza según un entramado T=3, pero con polipéptidos distintos que ocupan las tres posiciones cuasi-equivalentes

Los números T pueden representarse de diferentes maneras, por ejemplo T = 1 sólo puede representarse como un icosaedro o un dodecaedro y, dependiendo del tipo de cuasi-simetría, T = 3 puede presentarse como un dodecaedro truncado, un icosidodecaedro, o un icosaedro truncado y sus respectivos duales un icosaedro triakis, un triacontaedro rómbico, o un dodecaedro pentakis.

ProlateEdit

La estructura prolata de una cabeza típica de un bacteriófago

Un icosaedro alargado es una forma común para las cabezas de los bacteriófagos. Dicha estructura se compone de un cilindro con una tapa en cada extremo. El cilindro está compuesto por 10 caras triangulares alargadas. El número Q (o Tmid), que puede ser cualquier número entero positivo, especifica el número de triángulos, compuestos por subunidades asimétricas, que componen los 10 triángulos del cilindro. Las tapas se clasifican por el número T (o Tend).

La bacteria E. coli es el huésped del bacteriófago T4 que tiene una estructura de cabeza prolada. La proteína gp31 codificada por el bacteriófago parece ser funcionalmente homóloga a la proteína chaparona GroES de E. coli y capaz de sustituirla en el ensamblaje de los viriones del bacteriófago T4 durante la infección. Al igual que GroES, gp31 forma un complejo estable con la chaperonina GroEL que es absolutamente necesario para el plegado y ensamblaje in vivo de la proteína de la cápside mayor del bacteriófago T4, gp23.

HelicalEdit

Modelo 3D de una estructura de cápside helicoidal de un virus

Muchos virus vegetales con forma de bastón y filamentosos tienen cápsides con simetría helicoidal. La estructura helicoidal puede describirse como un conjunto de n hélices moleculares 1-D relacionadas por una simetría axial de n pliegues. Las transformaciones helicoidales se clasifican en dos categorías: sistemas helicoidales unidimensionales y bidimensionales. La creación de una estructura helicoidal completa se basa en un conjunto de matrices traslacionales y rotacionales que están codificadas en el banco de datos de proteínas. La simetría helicoidal viene dada por la fórmula P = μ x ρ, donde μ es el número de unidades estructurales por vuelta de la hélice, ρ es la elevación axial por unidad y P es el paso de la hélice. Se dice que la estructura es abierta debido a la característica de que se puede encerrar cualquier volumen variando la longitud de la hélice. El virus helicoidal más conocido es el virus del mosaico del tabaco. El virus es una única molécula de ARN de cadena (+). Cada proteína de la cubierta en el interior de la hélice se une a tres nucleótidos del genoma de ARN. Los virus de la gripe A se diferencian por comprender múltiples ribonucleoproteínas, la proteína viral NP organiza el ARN en una estructura helicoidal. El tamaño también es diferente; el virus del mosaico del tabaco tiene 16,33 subunidades proteicas por vuelta helicoidal, mientras que el virus de la gripe A tiene un bucle de cola de 28 aminoácidos.

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