Capsid

IcosahedralEdit

Icosahedral capsid of an adenovirus

Virus capsid T-numbers

Az icosahedral szerkezet rendkívül gyakori a vírusok között. Az ikozaéder 20 háromszögletes felületből áll, amelyeket 12 ötszörös csúcs határol, és 60 aszimmetrikus egységből áll. Így egy ikozaéderes vírus 60N fehérje alegységből áll. A kapszomerek száma és elrendezése egy ikozaéderes kapszidban a Donald Caspar és Aaron Klug által javasolt “kvázi-egyenértékűségi elv” segítségével osztályozható. A Goldberg-poliéderekhez hasonlóan az ikozaéderes szerkezetet is pentamerekből és hexamerekből felépítettnek tekinthetjük. A struktúrák két egész számmal h és k indexelhetők, h ≥ 1 {\displaystyle h\geq 1}

és k ≥ 0 {\displaystyle k\geq 0}

; a szerkezet úgy képzelhető el, hogy egy pentamer szélétől h lépést teszünk, 60 fokot fordulunk az óramutató járásával ellentétes irányba, majd k lépést teszünk a következő pentamerhez. A kapszid T háromszögszámát a következőképpen határozzuk meg: T = h 2 + h ⋅ k + k 2 {\displaystyle T=h^{2}+h\cdot k+k^{2}}

Ebben a sémában az ikozaéderes kapszidok 12 pentamert és 10(T – 1) hexamert tartalmaznak. A T-szám reprezentálja a kapszidok méretét és komplexitását. Geometriai példák a h, k és T számos értékére találhatók a List of geodesic polyhedra and Goldberg polyhedra oldalon.

A szabály alól számos kivétel létezik: Például a poliomavírusoknál és a papillomavírusoknál a kvázi-T=7 rácson a hexamerek helyett pentamerek helyezkednek el a hexamerek pozíciójában. A kettős szálú RNS-vírusok vonalának tagjai, köztük a reovírus, a rotavírus és a φ6 bakteriofág 120 kópiából felépített kapsziddal rendelkeznek, ami megfelel egy “T=2” kapszidnak, vagy valószínűleg egy T=1 kapszidnak, amelynek aszimmetrikus egységében egy dimer van. Hasonlóképpen, sok kis vírusnak van egy pszeudo-T=3 (vagy P=3) kapszidja, amely egy T=3 rács szerint szerveződik, de a három kvázi egyenértékű pozíciót elfoglaló különböző polipeptidekkel

A T-számok különböző módon ábrázolhatók, például a T=1 csak ikozaéderként vagy dodekaéderként ábrázolható, a T=3 pedig a kváziszimmetria típusától függően csonka dodekaéderként, ikoszidodekaéderként vagy csonka ikozaéderként, illetve ezek duálisai triakis ikozaéderként, rombikus triacontaéderként vagy pentakis dodekaéderként.

ProlateEdit

A bakteriofágok tipikus fejének prolate szerkezete

A hosszúkás ikozaéder a bakteriofágok fejének gyakori alakja. Az ilyen szerkezet egy hengerből áll, amelynek mindkét végén egy-egy sapka található. A henger 10 hosszúkás háromszög alakú felületből áll. A Q-szám (vagy Tmid), amely bármilyen pozitív egész szám lehet, megadja az aszimmetrikus alegységekből álló háromszögek számát, amelyek a henger 10 háromszögét alkotják. A kupakokat a T-szám (vagy Tend-szám) osztályozza.

Az E. coli baktérium a gazdaszervezete a T4 bakteriofágnak, amelynek proláta fejszerkezete van. Úgy tűnik, hogy a bakteriofág által kódolt gp31 fehérje funkcionálisan homológ az E. coli kapparon fehérjével, a GroES-szel, és képes helyettesíteni azt a bakteriofág T4 vírusok összeszerelésében a fertőzés során. A GroES-hez hasonlóan a gp31 is stabil komplexet alkot a GroEL chaperoninnal, amely feltétlenül szükséges a bakteriofág T4 fő kapszidfehérje, a gp23 in vivo hajtogatásához és összeszereléséhez.

HelicalEdit

Egy vírus helikális kapszidszerkezetének 3D modellje

Sok rúd alakú és fonalas növényi vírusnak van helikális szimmetriájú kapszidja. A helikális szerkezet n 1-D molekuláris hélixek n-szeres tengelyszimmetriával összekapcsolt, 1-D molekuláris hélixek halmazaként írható le. A helikális átalakulást két kategóriába soroljuk: egydimenziós és kétdimenziós helikális rendszerek. Egy teljes helikális szerkezet létrehozása egy sor transzlációs és rotációs mátrixra támaszkodik, amelyek a fehérjeadatbankban vannak kódolva. A helikális szimmetriát a P = μ x ρ képlet adja meg, ahol μ a szerkezeti egységek száma a hélix egy fordulatára vetítve, ρ az egységenkénti tengelyemelkedés, P pedig a hélix állásszöge. A szerkezetet nyitottnak mondjuk annak a tulajdonságnak köszönhetően, hogy a spirál hosszának változtatásával bármilyen térfogat bezárható. A legjobban ismert spirális vírus a dohánymozaikvírus. A vírus egyetlen molekula (+) szálú RNS. A spirál belsejében lévő egyes köpenyfehérjék az RNS-genom három nukleotidját kötik meg. Az influenza A vírusok abban különböznek, hogy több ribonukleoproteint tartalmaznak, a vírus NP fehérje az RNS-t spirális szerkezetbe szervezi. A méret is eltérő; a dohánymozaikvírusnak 16,33 fehérje alegysége van helikális fordulónként, míg az influenza A vírusnak 28 aminosavból álló farokhurokja van.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.