Integraza - Integrase
| Integraza domena wiążąca cynk | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 struktura roztworu n-końcowej domeny wiążącej zn integrazy hiv-1 (forma e), NMR, 38 struktur
| |||||||||
| Identyfikatory | |||||||||
| Symbol | Integraza_Zn | ||||||||
| Pfam | PF02022 | ||||||||
| InterPro | IPR003308 | ||||||||
| SCOP2 | 1wjb / zakres / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
| Zintegruj domenę podstawową | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Struktura krystaliczna integrazy dwudomenowej RSV.
| |||||||||
| Identyfikatory | |||||||||
| Symbol | rve | ||||||||
| Pfam | PF00665 | ||||||||
| Klan Pfam | CL0219 | ||||||||
| InterPro | IPR001584 | ||||||||
| SCOP2 | 2itg / zakres / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
| Domena wiążąca DNA integrazy | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Struktura krystaliczna integrazy dwudomenowej RSV.
| |||||||||
| Identyfikatory | |||||||||
| Symbol | IN_DBD_C | ||||||||
| Pfam | PF00552 | ||||||||
| InterPro | IPR001037 | ||||||||
| SCOP2 | 1ihw / zakres / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
Integraza retrowirusowa ( IN ) jest enzymem wytwarzanym przez retrowirusa (takiego jak HIV ), który integruje — tworzy kowalencyjne połączenia między — swoją informacją genetyczną z informacją genetyczną komórki gospodarza , którą infekuje. Retrowirusowych IN nie należy mylić z integrazami fagowymi ( rekombinazami ) stosowanymi w biotechnologii , takimi jak integraza faga ? , jak omówiono w rekombinacji miejscowo-specyficznej .
Kompleksem makrocząsteczkowym AA w makrocząsteczki związany końcach wirusowe końce DNA został dalej intasome ; IN jest kluczowym składnikiem tego i retrowirusowego kompleksu preintegracyjnego .
Struktura
Wszystkie retrowirusowe białka IN zawierają trzy domeny kanoniczne, połączone elastycznymi łącznikami:
- N-końcowy HH CC cynku domeną wiążącą (trzy helisy wiązka stabilizowany koordynacji z Zn (II), kationu)
- katalityczna domena rdzenia (fałd RNazyH)
- C-końcowej domeny wiążącej DNA ( SH3 krotnie ).
Doniesiono o strukturach krystalicznych i NMR poszczególnych domen i dwudomenowych konstruktów integraz z wirusów HIV-1, HIV-2, SIV i wirusa mięsaka Rousa (RSV), przy czym pierwsze struktury określono w 1994 roku. Dane biochemiczne i dane strukturalne sugerują, że retrowirusowy IN działa jako tetramer (dimer dimerów), przy czym wszystkie trzy domeny są ważne dla multimeryzacji i wiązania wirusowego DNA. Ponadto wykazano, że kilka białek komórkowych gospodarza wchodzi w interakcję z IN w celu ułatwienia procesu integracji: np. czynnik gospodarza, ludzkie białko związane z chromatyną LEDGF , ściśle wiąże HIV IN i kieruje kompleks preintegracji HIV w kierunku genów o wysokiej ekspresji integracja.
Ludzki wirus piankowaty (HFV), czynnik nieszkodliwy dla ludzi, ma integrazę podobną do HIV IN i dlatego jest modelem funkcji HIV IN; określono strukturę krystaliczną 2010 integrazy HFV złożonej na końcach wirusowego DNA.
Funkcja i mechanizm
Integracja następuje po wytworzeniu dwuniciowego liniowego wirusowego DNA przez odwrotną transkryptazę wirusowej polimerazy DNA zależnej od RNA/DNA .
Główną funkcją IN jest wstawienie wirusowego DNA do chromosomalnego DNA gospodarza, co jest niezbędne dla replikacji wirusa HIV . Integracja jest „punktem bez powrotu” dla komórki, która staje się trwałym nosicielem genomu wirusa (prowirusa). Integracja jest częściowo odpowiedzialna za utrzymywanie się infekcji retrowirusowych. Po integracji ekspresja genów wirusa i wytwarzanie cząstek może nastąpić natychmiast lub w pewnym momencie w przyszłości, a czas zależy od aktywności locus chromosomalnego, w którym znajduje się prowirus.
Mechanizm vis-a-vis, znane retrowirusowe IN, katalizuje dwie reakcje:
- Obróbka 3', w której dwa lub trzy nukleotydy są usuwane z jednego lub obu końców 3' wirusowego DNA w celu odsłonięcia niezmiennego dinukleotydu CA na obu końcach 3' wirusowego DNA.
- reakcja przeniesienia nici, w której przetworzone końce 3' wirusowego DNA są kowalencyjnie ligowane z chromosomalnym DNA gospodarza.
Obie reakcje są katalizowane w tym samym miejscu aktywnym i obejmują transestryfikację , która nie obejmuje związku pośredniego białko-DNA kowalencyjne (w przeciwieństwie do reakcji katalizowanych rekombinazą Ser/Tyr) .
W HIV
Integraza HIV jest białkiem o masie 32 kDa wytwarzanym z C-końcowej części produktu genu Pol i stanowi atrakcyjny cel dla nowych leków przeciw HIV.
W listopadzie 2005 r. dane z badania fazy 2 eksperymentalnego inhibitora integrazy HIV , MK-0518 , wykazały, że związek ten ma silne działanie przeciwwirusowe. 12 października 2007 r. Agencja ds. Żywności i Leków (USA) zatwierdziła inhibitor integrazy Raltegravir (MK-0518, marka Isentress). Drugi inhibitor integrazy, elwitegrawir , został zatwierdzony w USA w sierpniu 2012 roku.
Bibliografia
Dalsza lektura
Zewnętrzne linki
- PDB-101 Cząsteczka miesiąca: 135 integraza HIV
- Integrazy w amerykańskiej National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)