Language
Country/Area
No result found
Загадочная функция белка М2: почему он важен для выживания вируса гриппа?
В процессе выживания вирусов гриппа белок М2 играет незаменимую роль. Будучи селективным протонным каналом, он является не только компонентом оболочки вируса гриппа А, но и ключом к репликации вируса. Когда канал М2 активен в среде с низким pH, он позволяет ионам H+ свободно перемещаться между внутренней и внешней частью вируса, тем самым влияя на способность вируса внедряться и размножаться.
Белок M2 стал краеугольным камнем выживания вируса гриппа А благодаря своей уникальной структуре и функции. Его структура содержит четыре идентичных элемента и стабилизирована двумя дисульфидными связями, что указывает на важность его активации при низком pH.
Структурный анализ
Каждая единица белка М2 состоит из 97 аминокислотных остатков и разделена на три основные части: N-концевой участок, расположенный вне клетки, трансмембранный участок и внутриклеточный С-концевой участок. Трансмембранный сегмент образует селективный канал, а его ключевые остатки His37 и Trp41 играют ключевую роль в регуляции входа и потока протонов.
Исследования показывают, что His37 является не только сенсором pH, но также играет важную роль в селективности протонных каналов.
Следует отметить, что белок М2 является мишенью препаратов против вируса гриппа, таких как амантадин и его производные. Эти препараты связываются с белком М2 и предотвращают проникновение протонов, тем самым влияя на процесс снятия оболочки вируса и предотвращая его успешное проникновение в клетку-хозяина.
Протонная проводимость и селективность
Протонная проводимость канала М2 высокоселективна и может активироваться в условиях низкого pH. Присутствие His37 является фундаментальной причиной селективности канала в отношении протонов, однако при мутации 05189H37 канал теряет селективность и даже способен транспортировать другие катионы;
Исследование показало, что механизм проведения протонов через канал M2 включает образование сети водородных связей между His37 и молекулами воды в канале. Эта структура регулирует направленный поток протонов.
Функции и роли M2
Белок М2 не только является основным компонентом вирусной оболочки, но также играет ключевую роль в инвазии вируса в хозяина. Внутри клетки-хозяина M2 дополнительно поддерживает стабильность pH оболочки и способствует процессу созревания вируса.
Когда вирус попадает в клетку-хозяина посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза, процесс закисления эндосомы активирует канал М2, тем самым способствуя проникновению протонов. Этот процесс в конечном итоге приведет к диссоциации комплекса М1 и вируса. рибонуклеиновая кислота, высвобождающая вирус. Геном транспортируется в цитоплазму, инициируя репликацию вируса.
Лекарственная устойчивость и механизмы торможения
Несмотря на специфическое ингибирующее действие амантадина на канал М2, вирусы гриппа все же приобретают устойчивость за счет селективной мутации. В ходе исследования выяснилось, что наиболее распространенные мутации, устойчивые к лекарственным средствам, возникают в трансмембранной области М2, что приводит к значительному повышению толерантности вируса гриппа А к амантадину.
По состоянию на 2021 год Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) сообщают, что многие циркулирующие штаммы гриппа А развили широкую устойчивость к существующему амантадину и его производным.
Белок М2 вирусов гриппа B и C
В дополнение к вирусу гриппа А вирусы гриппа B и C также содержат белки M2 со схожими функциями, называемые BM2 и CM2 соответственно. Хотя по последовательности они не похожи на М2 гриппа А, они демонстрируют сходные механизмы протонной проводимости по структуре и функциям.
BM2 имеет более высокую активность каналов, чем AM2, но совершенно не реагирует на аментадин и его производные, что затрудняет поиск эффективных терапевтических стратегий, нацеленных на BM2.
CM2 может играть роль в упаковке генома, регулировать внутриклеточный pH, а также может в определенной степени заменять M2 гриппа А, показывая его важность в выживании вирусов гриппа.
Подводя итог, можно сказать, что белок М2 является одним из ключевых компонентов выживания вирусов гриппа. Исследования его структуры, функций и лекарственной устойчивости не только помогают понять биологию вируса, но также имеют решающее значение для разработки новых. противовирусные препараты. Поскольку вирус продолжает развиваться, можем ли мы найти эффективные стратегии борьбы с этими мутациями?
