RNA polymeraasi PA alayksikkö( Geeni 3)

Influenssavirusken RNA-polymeraasin yksi alayksikkö, PA ja en olennaiset toiminnot. Influenzavirus RNA polymerase subunit PA, N-terminal
Marraskuu 29. November 29, 2009

LÄHDE: Koyu Hara,† Florian I. et al. Amino Acid Residues in the N-Terminal Region of the PA Subunit of Influenza A Virus RNA Polymerase Play a Critical Role in Protein Stability, Endonuclease Activity, Cap Binding, and Virion RNA Promoter Binding University of Oxford, Oxford, United Kingdom May 23, 2006.

Tutkijat selvittivät tässä PA alayksikön N-terminaalisen jakson merkitystä virulenssissa. He käyttivät puhdistettua rekombinanttia influenssa virusta A/PR/8/34 PA. Sen N-terminaali muodosti 25 kDa domaanin. Sitten tutkijat johtivat tälle evolutionaalisesti ottaen hyvin konservatiiviselle alueelle pistemutaatioita alaniinista. Ne olivat merkitseviä viruksen virulenssille. Jos alaniinimutaatioita asettui L109- F117 jaksolle, siitä seurasi PA proteiinin hajominen, silppuroituminen, millä oli tietysti seuraamuksena polymeraasin huonompi aktiivisuus.

Most alanine-scanning mutations between residues L109 and F117 caused PA degradation, mediated by a proteasome-ubiquitin pathway, and as a consequence interfered with polymerase activity.

Tutkijat selvittivät kolme eri PA:proteiinin pistemutaatiota alaniinin(A) asettamisella virusproteiinin sekvenssiin tiettyihin kohtiin. Lysiini(K) 102, aspartaatti(D) 108 ja lysiini (K)134 muutettiin alaniiniksi (A).

K102A, D108A ja K134A.

(VRT. Allaoleva PA rakenne on norjalaisesta viruksesta. HUOM. Siinä ei ole mitään alaniinimutaatioita noissa kohdissa tietystikään.. Se on evolutionaalisesti stabiili ja siis varmaan "hyvin toimivaa laatua" viruksen arsenaalissa.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1563815/?tool=pmcentrez&report=abstract

="Norway: Akershus" collection_date="08-Sep-2009"
Protein 1..716 /product="polymerase PA"
Numerointi alkaa N- terminaaliseta päädystä:
........1 medfvrqcfn pmivelaeka mkeygedpki etnkfaaict hlevcfmysd fhfiderges
......61 iivesgdpna llkhrfeiie grdrimawtv vnsicnttgv ekpkflpdly dykenrfiei
....121 gvtrrevhiy ylekankiks ekthihifsf tgeematkad ytldeesrar iktrlftirq
....181 emasrslwds frqsergeet ieekfeitgt mrkladqslp pnfsslenfr ayvdgfepng
....241 ciegklsqms kevnakiepf lrttprplrl pdgplchqrs kfllmdalkl siedpshege
....301 giplydaikc mktffgwkep nivkphekgi npnylmawkq vlaelqdien eekiprtknm
....361 krtsqlkwal genmapekvd fddckdvgdl kqydsdepep rslaswvqne fnkaceltds
...421 swieldeige dvapiehias mrrnyftaev shcrateyim kgvyintall nascaamddf
..481 qlipmiskcr tkegrrktnl ygfiikgrsh lrndtdvvnf vsmefsltdp rlephkweky
..541 cvleigdmll rtaigqvsrp mflyvrtngt skikmkwgme mrrcllqslq qiesmieaes
,601 svkekdmtke ffenksetwp igesprgvee gsigkvcrtl laksvfnsly aspqlegfsa
.661 esrklllivq alrdnlepgt fdlgglyeai eeclindpwv llnaswfnsf lthalk

Sekvenssi päättyy C-terminaaliseen osaan.
Huom. Virus on aikamoinen proteiinin kehrääjä ja ottaa tämän valkuaisen ihmiskehosta.

1. Norjalaisessa A H1N1 viruksen PA proteiinissa on konservatiivinen jakso
109L -117F. Siinä ei ole alaniinimutaatioita (A).

Most alanine-scanning mutations between residues L109 and F117 caused PA degradation, mediated by a proteasome-ubiquitin pathway, and as a consequence interfered with polymerase activity.

Jos tässä jaksossa olisi alaniinimutaatioita, PA- peptide alkaisi hajota ubikitiinitietä silppuroituen.

2. K102 A mutaatiota EI ole "kunnon virusproteiinissa" , vaan jäljellä norjalaisessa on K102

Tällainen mutaatio, jos se esiintyisi, vaikuttaisi transkription ja replikaation vähenemistä viruksessa keho-olosuhteissa, in vivo. K102A mutaatio johtaisi sekä cap jaksoon sitoutumisen että viruksen RNA-promoottoriin sitoutumisen aktiivisuuden vähenemistä ja tästä seuraisi estymää sekä virustranskriptioon että replikaatioon.

3. D108A mutaatiota ei ole norjalaisessa , vaan siinä on jäljellä D108.

4. K134A-mutaatiota ei ole norjalaisessa, vaan K134 havaitaan.

Nämä kaksi jälkimmäistä mainittua (tiedemiesten kokeellisesti tekemää) mutaatiota estäisivät selektiivisesti transkriptiota. Molemmat mutaatiot estivät täydellisesti endonukleaasiaktiivisuuden in vitro, mikä selittää selektiivisen transkriptiodefektin.

5. Näistä löydöistä voidaan päätellä, että viruksen PA-proteiinin N-terminaalisessa jaksossa on moninaisia polymeraasifunktioita, joista mainitaan proteiinin stabiilius, endonukleaasiaktiivisuus, Cap-jaksoon kiinnittyminen ja promoottoriin sitoutuminen.

These results suggest that the N-terminal region of PA is involved in multiple functions of the polymerase, including protein stability, endonuclease activity, cap binding, and promoter binding.

Kommenttini:

Siis näissä strategisissa kohdissa ei meksikolaisessa eikä norjalaisessa viruksssa ollut mitään mutaatioita, "viruksen vikaa" , joka olisi heikentänyt viruksen sisätekijöitten virulenssia.

Ei tunneta lääkettä, millä nykyään voitaisiin tähän PA proteiinin N-terminaaliin vaikuttaa ja heikentää virusta. Mutta kuten huomataan, tämä kohta PA-proteiinissa on todella kiinnostava ja terapeuttisen strategian luomisen haaste. Silloin kun keino keksitään, ollaan siirrytty johonkin uuteen menelmään influenssan hoidossa.