Kapsyd

IcosahedralEdit

Ikozaedryczny kapsyd adenowirusa

Numery T kapsydów wirusów

Struktura ikozaedryczna jest niezwykle powszechna wśród wirusów. Ikozaedr składa się z 20 trójkątnych ścian ograniczonych 12 pięciokrotnymi wierzchołkami i składa się z 60 asymetrycznych jednostek. Tak więc wirus o strukturze dwudziestościanu zbudowany jest z 60N podjednostek białkowych. Liczba i rozmieszczenie kapsomerów w kapsydzie dwudziestościanu może być sklasyfikowana przy użyciu „zasady quasi-równości” zaproponowanej przez Donalda Caspara i Aarona Kluga. Podobnie jak wielościany Goldberga, struktura ikozaedryczna może być postrzegana jako zbudowana z pentamerów i heksamerów. Struktury te mogą być indeksowane przez dwie liczby całkowite h i k, przy czym h ≥ 1 {{displaystyle h ≥ 1}}.

i k ≥ 0 {displaystyle k ≥ 0}

; struktura może być pomyślana jako zrobienie h kroków od krawędzi pentameru, obrót o 60 stopni w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, a następnie zrobienie k kroków, aby dostać się do następnego pentameru. Liczba triangulacyjna T dla kapsydu jest zdefiniowana jako: T = h 2 + h ⋅ k + k 2 {{displaystyle T=h^{2}+h ⋅ k+k^{2}}

W tym schemacie kapsydy ikosahedralne zawierają 12 pentamerów plus 10(T – 1) heksamerów. Liczba T jest reprezentatywna dla wielkości i złożoności kapsydów. Geometryczne przykłady dla wielu wartości h, k, i T można znaleźć w List of geodesic polyhedra and Goldberg polyhedra.

Istnieje wiele wyjątków od tej reguły: Na przykład, poliomawirusy i papillomawirusy mają pentamery zamiast heksamerów w pozycjach sześciowartościowych na siatce quasi-T=7. Członkowie linii wirusów dwuniciowego RNA, w tym reowirusy, rotawirusy i bakteriofag φ6 mają kapsydy zbudowane ze 120 kopii białka kapsydu, co odpowiada kapsydzie „T=2”, lub prawdopodobnie kapsydzie T=1 z dimerem w jednostce asymetrycznej. Podobnie, wiele małych wirusów ma pseudo-T=3 (lub P=3) kapsyd, który jest zorganizowany zgodnie z siatką T=3, ale z różnymi polipeptydami zajmującymi trzy quasi-równoległe pozycje

Numery T mogą być reprezentowane na różne sposoby, na przykład T = 1 może być przedstawiony tylko jako dwudziestościan lub dodekaedr i, w zależności od rodzaju quasi-symetrii, T = 3 może być przedstawiony jako ścięty dodekaedr, dwudziestościan, lub ścięty dwudziestościan i ich odpowiednie duali triakis dwudziestościan, rombowy triakontaedr lub pentakis dodekaedr.

ProlateEdit

Prolata struktura typowej głowy na bakteriofagu

Podłużny dwudziestościan jest powszechnym kształtem dla głów bakteriofagów. Struktura taka składa się z cylindra z nasadką na obu końcach. Cylinder składa się z 10 wydłużonych trójkątnych ścian. Liczba Q (lub Tmid), która może być dowolną dodatnią liczbą całkowitą, określa liczbę trójkątów, składających się z asymetrycznych podjednostek, które tworzą 10 trójkątów cylindra. Kapsydy są klasyfikowane przez liczbę T (lub Tend).

Bakteria E. coli jest gospodarzem dla bakteriofaga T4, który ma spłaszczoną strukturę głowy. Zakodowane w bakteriofagu białko gp31 wydaje się być funkcjonalnie homologiczne do białka kaparonowego GroES bakterii E. coli i zdolne do zastępowania go w montażu wirionów bakteriofaga T4 podczas infekcji. Podobnie jak GroES, gp31 tworzy stabilny kompleks z chaperoniną GroEL, która jest absolutnie niezbędna do składania i montażu in vivo głównego białka kapsydu bakteriofaga T4 gp23.

HelicalEdit

Model 3D helikalnej struktury kapsydu wirusa

Wiele prętokształtnych i nitkowatych wirusów roślinnych ma kapsydy o symetrii helikalnej. Struktura helikalna może być opisana jako zbiór n 1-D molekularnych heliksów powiązanych n-krotną symetrią osiową. Przekształcenia helikalne dzieli się na dwie kategorie: jednowymiarowe i dwuwymiarowe układy helikalne. Tworzenie całej struktury helikalnej opiera się na zestawie macierzy translacyjnych i rotacyjnych, które są zakodowane w banku danych o białkach. Symetria helikalna jest określona wzorem P = μ x ρ, gdzie μ jest liczbą jednostek strukturalnych na obrót helisy, ρ jest wzniesieniem osiowym na jednostkę, a P jest skokiem helisy. Strukturę taką określa się jako otwartą ze względu na to, że można w niej zamknąć dowolną objętość poprzez zmianę długości helisy. Najbardziej znanym wirusem helikalnym jest wirus mozaiki tytoniu. Wirus ten jest pojedynczą cząsteczką (+) nici RNA. Każde białko płaszcza znajdujące się wewnątrz helisy wiąże trzy nukleotydy genomu RNA. Wirusy grypy A różnią się tym, że zawierają wiele rybonukleoprotein, wirusowe białko NP organizuje RNA w strukturę helikalną. Wielkość jest również inna; wirus mozaiki tytoniu ma 16,33 podjednostek białkowych na jeden obrót spiralny, podczas gdy wirus grypy A ma 28 aminokwasową pętlę ogonową.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.