Capsid

IcosahedralEdit

Icosahedral capsid av ett adenovirus

Virus capsid T-nummer

Den icosaedriska strukturen är extremt vanlig bland virus. Ikosaedern består av 20 triangulära ytor som avgränsas av 12 femfaldiga toppar och består av 60 asymmetriska enheter. Ett isosaedriskt virus består således av 60N proteinunderenheter. Antalet och arrangemanget av capsomerer i en icosaederisk capsid kan klassificeras med hjälp av den ”kvasi-ekvivalensprincip” som föreslagits av Donald Caspar och Aaron Klug. I likhet med Goldbergpolyederna kan en ikosaedrisk struktur anses vara uppbyggd av pentamerer och hexamerer. Strukturerna kan indexeras med två heltal h och k, med h ≥ 1 {\displaystyle h\geq 1}

och k ≥ 0 {\displaystyle k\geq 0}

; strukturen kan ses som att man tar h steg från kanten av en pentamer, vänder 60 grader moturs och tar sedan k steg för att komma till nästa pentamer. Trianguleringstalet T för capsid definieras som: T = h 2 + h ⋅ k + k 2 {\displaystyle T=h^{2}+h\cdot k+k^{2}}

I detta schema innehåller icosaedriska capsider 12 pentamerer plus 10(T – 1) hexamerer. T-talet är representativt för kapsidernas storlek och komplexitet. Geometriska exempel för många värden på h, k och T finns på List of geodesic polyhedra and Goldberg polyhedra.

Många undantag från denna regel finns: Till exempel har polyomavirus och papillomavirus pentamerer i stället för hexamerer i hexavalenta positioner på ett kvasi-T=7-gitter. Medlemmar av den dubbelsträngade RNA-viruslinjen, inklusive reovirus, rotavirus och bakteriofag φ6, har kapslar som är uppbyggda av 120 kopior av kapsidprotein, vilket motsvarar en ”T=2”-kapsida, eller troligen en T=1-kapsida med en dimer i den asymmetriska enheten. På samma sätt har många små virus en pseudo-T=3 (eller P=3) kapsid, som är organiserad enligt ett T=3-gitter, men med olika polypeptider som upptar de tre kvasi-ekvivalenta positionerna

T-nummer kan representeras på olika sätt, T = 1 kan t.ex. endast representeras som en isosaeder eller en dodekaeder och, beroende på typen av kvasisymmetri, kan T = 3 presenteras som en trunkerad dodekaeder, en ikosidodekaeder eller en trunkerad isosaeder och deras respektive dualer som en triakisikosaeder, en rombisk triakontaeder eller en pentakisdodekaeder.

ProlateEdit

Den prolata strukturen hos ett typiskt huvud på en bakteriofag

En långsträckt icosaeder är en vanlig form för huvudet på bakteriofager. En sådan struktur består av en cylinder med ett lock i vardera änden. Cylindern består av 10 avlånga triangulära ytor. Q-talet (eller Tmid), som kan vara vilket positivt heltal som helst, anger antalet trianglar, bestående av asymmetriska underenheter, som utgör de 10 trianglarna i cylindern. Hättorna klassificeras med T-numret (eller Tend).

Bakterien E. coli är värd för bakteriofag T4 som har en prolate huvudstruktur. Det bakteriofagekodade gp31-proteinet tycks vara funktionellt homologt till E. coli chaparone-proteinet GroES och kan ersätta det vid sammansättningen av bakteriofag T4-virioner under infektion. Liksom GroES bildar gp31 ett stabilt komplex med GroEL-chaperonin som är absolut nödvändigt för veckning och sammansättning in vivo av bakteriofagets T4-huvudkapsidprotein gp23.

HelicalEdit

3D-modell av en spiralformad kapsidstruktur hos ett virus

Många stavformade och trådformade växtvirus har kapsid med spiralformad symmetri. Den spiralformade strukturen kan beskrivas som en uppsättning n 1-D molekylära spiraler som är förbundna med en n-faldig axial symmetri. Den helikala omvandlingen klassificeras i två kategorier: endimensionella och tvådimensionella helikala system. För att skapa en hel spiralstruktur krävs en uppsättning translations- och rotationsmatriser som är kodade i proteindatabasen. Helixsymmetri ges av formeln P = μ x ρ, där μ är antalet strukturella enheter per helixvarv, ρ är den axiella stigningen per enhet och P är helixens stigning. Strukturen sägs vara öppen på grund av egenskapen att vilken volym som helst kan inneslutas genom att ändra spiralens längd. Det mest kända spiralformade viruset är tobaksmosaikviruset. Viruset är en enda molekyl av (+)-strängat RNA. Varje höljeprotein på insidan av spiralen binder tre nukleotider av RNA-genomet. Influensa A-virus skiljer sig från andra virus genom att de består av flera ribonukleoproteiner, virusets NP-protein organiserar RNA:t i en spiralformad struktur. Storleken skiljer sig också åt; tobaksmosaikviruset har 16,33 proteinunderenheter per spiralformigt varv, medan influensa A-viruset har en svansslinga med 28 aminosyror.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.