(4) Miten APOBEC3 järjestelmä toimii ? Miten HIV Vif sitä haittaa?

Ensinnäkin miten APOBEC3 proteiinit  toimivat HIV restriktiossa ?


(I) Eric W. Refsland et Reuben S. Hrris.  The APOBEC3   Family of Retroelement Restriction Factors. In: Intrinsic immunity  Toimittaja  on Bryan R. Culten ( 2013).
Current  Topics in Microbiology and Immunology.
 ISBN 978- 3- 642- 37764-8.


Patogeenit kuten HIV joutuvat käsittelemään monenlaisia isäntäsolutekijöitä  ensinnäkin  hyödyntääkseen omaan replekoitumiseensa  niitä  ja toiseksi välttääkseen oman tuhonsa.. On havaittu että  10% ihmisen proteiineista  joko suoraan tai epäsuoraan vaikuttuu  HIV replikaatiosta Suurin osa näistä proteiineista  on viruksen hyödyntämia replikaatiota varten . Toisaalta pieni joukko näitä soluproteiineja  vaimentaa  suoraan viruksen replikoitumista. Ne proteiinit ovat restriktiofaktoreita.
Mikä on restriktiotekijän  tunnusmerkki?
Niillä on kykyä
estää  tehokkaasti viruksen replikaatiota,
merkkejä nopeasta  evoluutiosta  (positiivisesta valinnasta)
vastaavuutta  interferonille
apystyy neutraloimaan ainakin  viruksen  yhden restriktionvastaisen strategian.

Tässä  käsitellään ensin restriktiotekijää APOBEC3,
 Myöhemmin vielä kirjoitan uusinta tietoa muistakin restriktiotekijöistä kuten
 TRIM5alfasta, (Tripartite motif containing proteins)
Tetherin/BST-2:sta (Tetherin  or protein CD 317 or Bone marrow Stromal cell antigen 2 )
ja SAMHD1sta. ( The Sterile Alpha Motif and HD domain containing protein)

APOBEC3G

APOBEC3G on tutkittu hyvin paljon , yli 500  artikkelia siitä on olemassa ja nykykäsityksen mukaan  sen restriktion periaate   infektoituneessa T-solussa on  Troijan hevosen mallilla
 Trojan horse -like model for HIV restriction. Tästä on netissä kuvia.

1. Jotta APOBEC3G olisi tehokas HIV restriktion aiheuttajana, sitä tulee esiintyä infektoituneen, virusta tuottavan solun sytoplasmassa. 
2. Sytoplasminen APOBEC3G tehnee interaktion Gag RNP- kompleksin   ( Gag ribonukleoproteiinikompleksin  ) kanssa. Tämä interaktio on  välttämätön, jotta APOBEC3G pääsee pakkautumaan virioniin mukaan.  Tämä interaktio voi särkyä entsyymillä RNaasi, ribonukleaasi ja senvuoksi ajatellaan,  että siltana  APOBEC3G:n ja  Gag-nukleokapsidialueen kesken on RNA:ta. Siltamateriaalia  tutkitaan vielä. 
3. Kehnosti määritetyllä mekanismilla pakatun  APOBEC3G:n  on päästävä nukleokapsidin sisään,viruspartikkelin ydinkoteloon. Tämä  vaihe on geneettisesti määritelty,  mutta ei mekanistisesti, koska erilaiset kimeeriset rakenteet  voivat tulla pakatuksi viruspartikkeliin, mutta ne eivät mene sisälle ydinkoteloon  eivätkä aiheuta restriktiota.
4.  Kun  APOBEC3G:llä latautunut viruksen ydinkapseli asettuu kohdesoluun , alkaa  käänteiskopiointi,  (reverse transcription). virusRNA:sta,  joka on esim --GG--GA--
5. Ensin  syntyy yksisäikeinen (ss)  cDNA välituote.  (CC-CT)
6. Koska nyt esiintyy  singleDNA muotoa, APOBEC3G  voi  vaikuttaa siihen ja urasiloi sen.  Siis se deaminoi. sytosiinin C uridiiniksi U tietyssä dinukleotidissä. (-UC--UT) .
7. Urasiloitunut DNAsäie  voi nyt valita kaksi tietä. Se joko joutuu degradaatioon TAI se toimii templaattina sekundäärisäikeen synteesissä.  (-AG-AA).  Tämä synteesi edeltää integraatiota kohdesolun genomiin.  Siis urasiilit  koodaavassa DNA säikeessä  ovat kohtia (template) adeniineille (A) tuoreessa (+)säikeessä  ja tällä tavalla immortalisoituu   mutaatio   G :stä -- A:ksi ,  mikä puolstaan  jatkokierroissa  rajoittaa virusreplikaatiota.  Jos näitä mutaatioita on paljon, esiintyy hypermutaatiota.

Kaikki APOBEC3G kyvyt vaikuttqa restriktiota eivät liene deaminaasiominaisuudesta riippuvia.  On havaittu että  APOBEC3G  pystyy sitomaan virusperäistä genomista RNA:ta ja steerisesti  estämään RT käänteiskopioitsijan  etenemistä.

MUUT ABOBEC3-PROTEIINIT

Kun oli havaittu näitä APOBEC3G funktioita, alkoivat  tiedemiehet kiinnostua muista  perheenjäsenistäkin  joita oli vielä kuusi.

• HIV-1 infektoituneilta  eristettyjen provirusten  sekvenssejä tutkittaessa  saatiin selville kaksi erilaista   G:stä A:ksi mutatoitumismallia., joissa APOBEC3G oli välittänyt  deaminaatiota. 

5´´GG -AG;ksi mutaatio ja  5´GA-AA:ksi mutaatio 
Oli aiemmin osoitettu että  APOBEC3G omaa preferenssin  viruksen  (-) säikeen  5´ CC- dinukleotidiin,  (UC)sen  mikä johtaa  viruksen  5´GG :stä AG- mutaatioon. Se on tyypillisesti APOBEC3G:n aiheuttama.
Mutta koska on havaittu korkea pitoisuus proviraalista  5´ GA.sta AA:ksi mutaatiota,  on arveltu että  ainakin yhden  muunkin  APOBEC3 perheenjäsenen täytyy osallistua  tähän mutatoivaan restriktioon. Kuitenkin sitä on vaikea identifioida koska kaikki ne kuusi  muuta APOBEC3- proteiinia  suosivat  5´-TC dinukleotidin deaminaatiota.

• Soluun perustuvista tutkimusmalleista,  joissa on vahvistettu cDNA:n ilmeneminen, on raportoitu kaikkien seitsemän APOBEC3proteiinin  aktiviteettia.

Primäärisissä CD4+ T-soluissa, jotka ovat HIV viruksen pääkohde kehossa,  ilmenee kuutta APOBEC3 proteiinia havaittavissa pitoisuuksissa, mutta  APOBEC3A mRNA:ta  ei ole havaittavissa.
Vain neljä  APOBEC3 proteiinia pakkautuu viruksenkaltaisiin partikkeleihin  (APOBEC  3D, - 3F , -3G, 3H) ja ne estävät virusreplikaatiota jos niitä ilmenee   stabiilisti T-solulinjoissa .( Ne jotka eivät pakkaudu ovat - 3A, - 3B ja -3C) .

Lopuksi mainittakoon, että solutukiimuksissa on havaittu endogeenien  rpoteiinien  ABOBEC3D ja ABOBEC3F  kombinoituvan , mikä selittää non-permissiivisten T-solulinjojen 5´´GA:sta  AA:ksi mutaatioita.

Kaikissa solulinjoissa ei ole havaittavia  pitoisuuksia APOBECH mRNA:takaan eikä sen endogeenista osuuta voi arvioida. Sitä on lisäksi seitsemän varianttia ja vain yksi alaryhmä näistä haplotyypeistä on  protiinina stabiili ja kykenee HIV restriktioon.

 Ihmisväestössä on siis  luonnollista variaatiota. minkä  relevanssia   HIV restriktion suhteen  tutkitaan edelleen.

Yhteenvetona: 
Vaikka  kaikkia APOBEC3 proteiineja voi pakottaa deaminoimaan  virusperäsitä yksinkertaista  ( ss) DNA-säiettä  koeputkessa tai heterologisissa solulinjoissa  yliexpressiolla, niin vain neljä APOBEC3 proteiinia kykenevät toimimaan T-imusoluissa  HIV viruksen restriktiofaktoreina ja nämä ovat   APOBEC3D,  POBEC3F, APOBEC3G ja APOBEC3H.

KAIKKI MENESTYKSELLISET VIRUKSET  ovat kehittäneet sofistisia menetelmiä  ihmisen immuunivasteen vaimentamiseksi ( immunesupression)  ja/ tai   puolustuksen kiertämiseksi ( evasion) .
 ESIMERKKINÄ  kaikkein  tutkituimmista APOBEC3-restriktiotekijöitä vastustavista mekanismista  on HIV viruksen Vif- tekijä  Se on pieni baasinen proteiini,  23 kDa ja  virus tarvitsee sitä  elimistössä aiheuttamaan patogenisyyteensä ja samoin  myös  monosyyteissä, makrofageissa, primääreissä  CD4+ T-soluissa ja non-permissiivisissä T-soluissa  replikoitumiseen koe-olosuhteissa.
Vif rekrytoi  HIV:n infektoimasta solusta  multiproteiini E3 ubikitiiniligaasikompleksin, joka käsittää CUL5/NEDD8, ELOB, ELOC, RBX2 ja CBFbeta , mitkä välittävät APOBEC3-restriktiotekijän tuhoamisen proteosomisilppurissa, siis solun omassa  roskakorissa.
 Tämän lisäksi Vif voi vapauttaa virusta APOBEC3G-välitteisestä restriktiosta alternatiivisestikin, sakkaamalla proteiinin katalyyttisesti inaktiiviin konformaatioon tai se voi estää APOBEC3G translaatiota.
 Mutta näistä Vif- vaikutuksista  haittaavin on  proteosomisilppuri.

Onko odotettavissa uutta terapiaa ABOBEC3-tietä HIV virusta vastaan tulevaisuudessa?

Future Virol. 2009 Nov 1;4(6):605. Leveraging APOBEC3 proteins to alter the HIV mutation rate and combat AIDS.

Hultquist JF, Harris RS.

Department of Genetics, Cell Biology & Development, University of Minnesota, Minneapolis, MN 55455, USA Tel.: +1 414 702 7232, hultq014@umn.edu.

TIIVISTELMÄ:  Abstract

•  Ainakin kaksi APOBEC3 proteiineista, APOBEC3F ja APOBEC3G pystyvät estämään HIV-1 replikaatiota aiheuttamalla mutaation viruksen koodaavassa säikeessä cDNA( template).

At least two human APOBEC3 proteins - APOBEC3F and APOBEC3G - are capable of inhibiting HIV-1 replication by mutation of the viral cDNA.

•  Mutta  HIV-1 taas puolestan välttää  kuolettavaa restriktiota lisäproteiininsa Vif avulla. Vif kohdentaa aggressionsa  näihin  APOBEC3 proteiineihin  ja osoittaa niille tien  proteiinisilppuriin. 

 HIV-1 averts lethal restriction through its accessory protein Vif, which targets these APOBEC3 proteins for proteasomal degradation. 

•  Tällainen   hurja interaktio ihmisen solusytoplasman  APOBEC3 proteiinien ja  invasoituvan HIV-1 viruksenVif- tekijän kesken  on  stimuloinut paljon  mielenkiintoa kehiteltäessä  uusia terapeuttisten aineita, joiden tarkoituksena  on muuntaa ABOBEC3 entsyymien  deaminaasiaktiivisuutta ja vaihtaa siten  viruksen mutaatiotahtia joko kuolettavaksi tai suboptimaaliseksi.

The life-or-death interaction between human APOBEC3 proteins and HIV-1 Vif has stimulated much interest in developing novel therapeutics aimed at altering the deaminase activity of the APOBEC3s, thus changing the virus' mutation rate to either lethal or suboptimal levels. 

• Mekanistisen informaation nykytilanteesta tehdään katsausta  ja  pohditaan mahdollisia riskejä ja etuja siitä, kun  lisätään ( hypermutaatiolla) tai vähennetään ( hypomutaatiolla)  HIV-1 viruksen mutatoitumistahtia vaikuttamalla APOBEC3 proteiinijärjestelmän kautta.

The current state of mechanistic information is reviewed and the possible risks and benefits of increasing (via hypermutation) or decreasing (via hypomutation) the HIV-1 mutation rate through APOBEC3 proteins are discussed.

(3) APOBEC proteiiniperhe, polynukleotidisytosiinideaminaaseja

(I) Eric W. Refsland et Reuben S. Hrris.  The APOBEC3   Family of Retroelement Restriction Factors. In: Intrinsic immunity  Toimittaja  on Bryan R. Culten ( 2013).
Current  Topics in Microbiology and Immunology.
 ISBN 978- 3- 642- 37764-8.

Nämä  Zn sinkistä riippuvaiset deaminaasit ( kuten APOBEC) katalysoivat sytidiinin  C  (cytidine) konvertoitumista  uridiiniksi U polynukleotidirakenteisissa substraateissa.  Tämä reaktio vaatii veden aktivoitumista  entsyymin koordinoimalla sinkkijonilla

Entsyymin aktiivissa kohdassa oleva glutamiinihappo protonoituu (N3) ja siten   valmistuu tietä  nukleofiiliseen hyökkäykseen,  joka kohdistuu  pyrimdiinirenkaan C4 asemaan ja tämä johtaa ammoniumin (NH3) vapautumiseen  ja  samalla  on urasiilia. tuotteena.
 Teoriassa tällainen reaktio voi tapahtua sekä RNA.ssa  että ss DNA.ssa  Kuitenkin  vain APOBEC1 pystyy editoimaan RNA:ta ja DNA:ta täten, mutta AID ja APOBEC3 ovat osoittautuneet sekä in vitro että in vivo kohdistavan vaikutuksensa   DNA- peräiseen substraattiin.

On tarkasti koetettu ottaa selville, voisiko APOBEC3 vaikuttaa  viruksen virionista  tulleeseen RNA- muotoon.
On tehty paljon kokeita. Eräässä koekeessa ( Harris et al. 2003)  APOBEC3 proteiinilla oletettavasti on mahdollisuus deaminoida virusgenomin RNA sytosiineja ennen kuin RT entsyymi (käänteiskopioitsija,  Reverse Transcriptase) lukee RNAsanoman ja  kääntää sen  (-) sense  ss cDNA-  välituotteeksi  (Heti kun  virusmuotona on yksittäinen DNA säie se altistuu  APOBEC3 deaminaaseille ja urasiloituu). Urasiloitunut  DNA editoituu edelleen- sisältäen nyt  urasiloitumisen jälkeisen  virheen  viruksen toistossa;  siitä taas  tulee  dsDNA, jota  välttämättä täytyy olla, jotta  virus voi sitä integroida isäntäsolun tumaan proviruksena. Siinä  muuntuma luennassa  siirtyy genomissa olevaan proviruseen.


Kaikkein tavallisimmat   APOBEC3- vaikutuksesta riippuvat mutaatiot, joita on havaittu integroituneen viruksen  DNA:sta, joka on selvinnyt  tästä  prosessista , ovat  genomisen  säikeen G.stä A:ksi tapahtuneet mutaatiot, mitkä oat  kokonaan  luettavissa sellaisiin deaminaatiotapatumiin, joissa cDNA miinussäikeen C  editoidaan  U:ksi.

On harvoin havaittua genomisen säikeen  C:n  editointi T:ksi  tapahtumia, jotka  mahdollisesti johtuvat RNA:n editoimisesta, on ajateltu. 

APOBEC3  DNA:ta editoiva aktiivisuutta  tarvitaan  selittämään aiemmin raportoitua G.stä A:ksi mutaatiobiasista in vivo HIV-1 substraateissa. 

Mikä on tyypillistä APOBEC3 entsyymien rakenteelle?

Näillä on  useita konservoituneita piirteitä, joista  voi saada oivallusta niiden funktiosta. 
Ne ovat kaikki globulaarisia proteiineja ja niissä on hydrofobinen ydin, jossa on viisi beetasäiettä kuuden alfahelixin ympäröimänä ja tunnuksena alfa2- beta3- alfa-3 sinkkiä koordinoiva motiivi.  3,4,5 betasäikeet  ovat paralleelit. kuten RNA:ta koodaavassa  entsyymissä (ADAT). Tämä rakenne lie avainasemassa, erottamassa polynukleotidit non- polynukleotideistä.

 Oligomerisaatio ei liene välttämätön  ssDNA-substraatteihin sitoutumisessa ja niitten deaminoimisessa.   Oligomerisaation merkityksestä in vivo ei vielä tiedetä varmasti, koska  APOBEC3G ja moni muu jäsen oligomerisoituu kuitenkin   in vivo.  Eri APOBEC3 -rakenteitten väliset eroavuudet   ovat  non-katalyyttisissä silmukoissa ja niitten erojen merkitys lie kohdentumsissa ja kofaktoreitten sitoutumsissa viitaten  fysiologisiin  funktioihin.

Miten nämä APOBEC3 entsyymit sitovat ss DNA:ta?

Nykyisesä työmallissa on  posiitivisesti latautunut  aktiivia kohtaa ympäröivä reuna-alue ja siinä esiintyy arginiinia R213, R215, R313 ja R320  APOBEG3G- entsyymissä.   Nämä aminohappotähteet  asentanevat  yksittäisen DNA säikeen  (ssDNA) sillä tavalla,  että kohteena oleva sytosiini (C) pääsee aktiiviin kohtaan. Tässä mallissa   cytosiini lipsahtaa esiin fosfodiesteritukirungostaan päästäkseen katalyyttiselle glutamaatille .(Base-flipping mechanism)   ( Emäksen esiinlipsauttava  mekanismi   on samantapaista kuin  adenosiini deaminaasilla TadA kompleksissa  RNA-substraattiin)  .
Tämä  reunamalli ja  TadA rakenteet  antavat selityksiä muihinkin paikallisiin ssDNA deaminaatio-preferensseihin, mitä  APOBEC- entsyymeillä on.
APOBEC3 perheenjäsenillä on huomattava preferenssi siihen emäkseen, joka sijaitsee  5´(prim) kohdalla sytosiinin vieressä.

AID erityisesti  suosii 5´puriiniemästä ( 5´-AC tai 5´-GC.
APOBEC3G suosii  5´-CC  siis sytosiinia.
Ja kaikki muut perheenjäsenet suosivat tymiiniä: (5´-TC) tässä dinukleotidissa.
useat tutkimukset ovat paikallistaneet tämän aktiivisuuden iettyyn silmukkaan, joka on aktiivij kohdan lähellä.
  Sitten on voitu tehdä  mainitun silmukan ymppäyksiä ja tutkittu vaikutuksia.
Jos  AID:n silmukan kohtaan ympätäänkin APOBEC3G silmukka, niin samalla muuttuu AID-entsyymin preferenssi vastaamaan  tätä APOBEC3G dinukleotidipreferenssiä.
Sama tapahtuu jos APOBEC3F silmukka  asetetaan  AID entsyymiin. 
Mutta jos sama silmukka vaihdetaan APOBEC3A:n ja APOBEC3G:n kesken , kaikki aktiivisuus katoaa. Se katoaa jo vaihtamalla silmukan yksi ainoa aminohappokin  (Rathore et al. 21013).
JATKUU...
...

(2) APOBEC proteiiniperhe, polynukleotidisytosiinideaminaaseja

Yksittäisen solun kyky säännellä mitogeneesiä jankohdentaa mitogeneesiin on solun arvokkaita  reusrsseja.  Entsyymien katalysoima DNA- sytosiini (C, Cytosine)- deaminaatio edistää  vasta-aineitten moninaisuutta, diversiteettiä ja täten puolustusvalmiutta vieraita nukleiinihappoja kohtaan.  noin 10 vuota siten keksittiin soluentsyymiperhe, jok pystyy deaminoimaan ( poistamaan aminoryhmää) DNA.sta ja mm. estämään  (tai haittaamaan) HIV-1 viruksen replikaatiota.
Tämä restriktiofaktoreitten proteiiniperhe sai nimen APOBEC3 mikä tarkoittaa
Apolipoprotein B mRNA-editing enzyme catalytic polypeptide -like 3). Tätä  proteiiniperhettä tutkitaessa  löytyi laaja puolutuksellinen verkosto, joka pystyy vaimentamaan useitten endogeenisten ja exogeenisten DNA- pohjaisten  parasiittien replikoitumista.  Muta vaikka monella viruksella on kehitettynä sofistinen  vastapuolustusjärjestelmänsä, niin APOBEC3 entsyymit tarjoavat kuitenkin houkuttelevan mahdollisuuden kohentaa   luonnollista immuniteettia  jolla voidaan  virustulehdusta  saada rajattua.

Tutkijat kohdistavat  nyt huomionsa  siihen miten APOBEC3 perheen restriktioentsyymit pystyvät estäämään solussa olevia retro-elementtejä ja samalla he pohtivat, miten tästä löytää  uusia terapeuttisia etuja ja toisaalta, mitä patologisia seuraamuksia on, jos solua vahvistetaan   aktiiveilla DNA- deaminaaseilla. 
Ensinnäkin  he katsahtivat  DNA deaminaasien evoluutioon.  ja biokemialliseen ja rakenteelliseen  muotoon sekä biologisiin funktioihin.

Nukleiinihappojen aineenvaihdunnassa yleinen tapahtuma on entsymaattinen deaminaatio.
Esim tRNA:n  usea  antikodoni vaihtelee  koostumustaan deaminoimalla Adenosiinin (A) inosiiniksi (I), joka siten voi mudoostaa parin Cytosiinin(C) kanssa ja täten lisätä tRNA anticodonin joustavuutta ja koodinluentaa.  Nämä entsyymit kuuluvat  ADAT- perheeseen, adenosiinideaminaaseihin, jotka vaikuttavat tRNA:han.

Monet vastaavanlaiset proteiinit  metazoista nematodeihin ja  ja kärpäsistä ihmiseen  katalysoivat erilaisten RNA- kohteitten  A- I :ksi  editointia (Adenosiinista Inosiiniksi) . Näitä entsyymejä  kutsutaan  ADAR perheeksi:  adenosiinideaminaaseja ,jotka vaikuttavat RNA:han.

Cytosiinista Urasiiliksi  (C - U:ksi )  deaminointi on  miltei yhtä vanha tapahtuma evolutionaalisesti kuin  A-I ( Adenosiinista Inosiiniksi) .  Pyrimidiini- molekyylin  säästötalteenottotiet  useimmissa organismeissa käyttävät  cytidiinideaminaasia (CDA)  tuottaakseen essentielliä RNA ja DNA rakennusosia  uridiinista  suoraan ja tymidiinistä  erään entsymaattisen lisävaiheen .

Tämä entsyymi  (CDA) pönkittää  ainutlaatuista adaptiivisen immuniteetin muotoa, jossa  kypsät  imusolureseptorit saavat tyypillisen  rakenteensa rekombinaatioprosesaien välityksellä.  Polynukleotidi sytosiini(C)  deaminaasigeeniperhe on kehittynyt tässä evoluutiossa.   Nykyisin  elävillä  selkärankaisilla on laaja kirjo polynukleotidi C   - U:ksi editoivia entsyymejä , jotka panevat toimeen erilaisia biologisia funktioita lipdien aineenvaihdunnasta alkaen   adaptiiviseen ja luonnolliseen immuuniteettiin. asti.

KAIKKI selkärankaisten polynukleotidisytosiini(C)deaminaasit kuuluvat ns.  APOBEC- perheeseen.  Tätä proteiiniperhettä määrittelevä piirre on niissä konservoitunut sinkkiä (Zn) koordinoiva motiivi  ( histamiini- X- glutamiinihappo- X 25-31- proliini- cysteiini-X 2-4- Cysteiini eli
(HXXXXXXXPCXXXC) Zn   ja tämä  on aivan välttämättä tarpeen deaminaasiaktiivisuudessa. X  tarkoitaa tässä mitä tahansa aminohappoa. Sinkki asettuu  proteiinissa  entsyymin aktiiviin kohtaan. Näitten motiivien  proteiinijärjestyksen perusteella on voitu luokitella  kolme alaperhettä:
APOBECC1, AID ja ABOBEC3- proteiinit.  Nämä ABOBEC3- proteiinit taas on  jaoteltu  kolmeen alaryhmään Z1, Z2 ja Z3.   Nämä A3 Z- domaanit  voivat vaihdella    dramaattisesti eri  evolutionaalisten haarojen  kesken  selkärankaisten fylogeneettisessä puussa esim verrattaessa ihmistä ja hiirtä.

 APOBEC1  ( Apolipoprotein B rnA-editing catalytic subunit 1), (geeni APOB)  .
 Tämä on entsyymi, joka katalysoi spesifisen sytosiinin deaminaatiota  APOB mRNA:ssa. Siitä tulee ennenaikainen translaation stop-kodoni ja pienempi sekundääri geenituote.
Nämä ABOB proteiinit APOB100 ja APOB48 säätelevät lipoproteiinien eritystä maksasta. Monissa  imettäväisten APOBEC1 entsyymeissä on myös DNA:n  C-U:ksi kirjoittavaa aktiivisuutta. Tällä reaktiolla on keskeinen osuus luonnollisessa immuniteetissa.
Varhemmilta  selkärankaisilta linjoilta kuten linnuilta ja matelijoilta puuttuu APOB -geeni. On mahdollista , että DNA-ta editoiva funktio edelsi  RNA- editoinnin  osallistumista.

AID  ( activation- induced deaminases ( geeni AICDA)
Selkärankaisilla on AID kaikkein konservoiduin DNA sytosiinideaminaasi . Sillä on keskeinen osuus adaptiivisessa immuniteetissa  sillä se syöttää somaattista hypermutaatiota, geenin konversiota ja  luokan  rekombinaatiovaihdetta ( class  switch recombination)  tuolla DNA deaminaasiaktiivisuudellaan.
Mielenkiintoista geenien sijoittumisen suhteen on se, että  APOBEC1:tä ja AID:ia koodaavat geenit  ovat sijoittuneet useimpien selkärankaisten genomissa lähekkäin, mutta inversio on asettanut ihmisellä  ao. geenit  ovat   asettuneet  kauemmaksi toisistaan samassa kromosomissa kuitenkin.   Tästä voi olettaa, että  esigeeni AID on evoluutiossa  kaksinkertaistunut ja  erilaistunut tuottaen APOBEC1.  On todennäköistä että  esi -AID/APOBEC1 locus-duplikaatiosta tuottui geneetistä  aihiota  imettäväisillä  yksinomaan  todettuun  APOBEC3- alaperheeseen.

APOBEC3 (Apolipoprotein B-editing enzyme catalytic polypeptide-like 3)


Ihmisellä seitsemän  APOBEC3 proteiinia  koodautuu peräkkäin (tandem)  järjestäytyneestä geenirykelmästä. A3A, A3B, A3C, A3D, A3F, A3G, A3H.  (ihminen, simpanssi, rhesus apina)
 Naissä  on 11 sinkkiä (Zn) koordinoivaa domaania.

 Nämä nykypäivän geenit ovat  jatkuvan evoluution tuotetta.. Esim  esirykelmän  kolme Z-domaania lienevät käyneet läpi  ainakin kahdeksan  kaksinkertaistumistapahtumaa viimeksikuluneitten  sadan miljoonan vuoden aikana tuottaen  sen locuksen, mikä useimmilla kädellisillä tavataan.  Nämä  domaanit ilmenevät  yksittäisinä tai yhdessä entsyymissä voi olla kaksi Z- domaania.  Sitävastoin esi- APOBEC3-locus koki deleetion jyrsijälinjassa ja siinä jäi pois yksi Z- domaani ja niillä on nykyisin kahden domaani lokukset, jotka koodaavat vain  yhden proteiinin, joka on selvästi erilainen kuin kaikki  kädellisten  entsyymit.

Miksi  jotkut imettäväislinjat omaavat  monia APOBEC2 geenejä ja toisilla kuten jyrsijöillä on vain harvoja?
Imettäväisillä nämä entsyymit kattavat ( overlapping) toisiaan tarjoten laajan   luonnollisen immuniteetin  ja  suojellen isäntäkehoa monenlaisilta parasiittielementeiltä ( esim HIV-1 restriktiolla).
Koska moninaiset erilaiset luonnollisen immuniteetin mekanismit vaikuttavat parasiittisten elementtien vaimentamista, on järkevää olettaa, että toisilla imettäväisillä APOBEC3 lokus vahvistuu ja toiset lokukset heikkenevät ja jokainen imettäväislinja on erilainen.
Esimerkiksi kädellisillä (Primates)  koodautuu yksittäinen TRIMalfa proteiini, kun taas hiirellä on kyky koodata yhteensä kahdeksan TRIM5alfan kaltaista proteiinia.
  On todennäköistä että joka lajin nykypäiväisen luonnollisen immuniteetin vahvistumiset ovat muokkautuneet  entisaikojen patogeenipaineitten vaikutuksesta, ja pohtia vain  voi, ovatko ne entisaikain  patogeenit  nykypäivien virusten ja transposoituvien elementtien  esilähteitä. 

JATKUU samasta aiheesta...

(1) APOBEC- antivirusjärjestelmä, Uutta tietoa tullut.

Tänä vuonna on Springer julkaissut  jälleen  tuoreen katsauksen  solun immuniteetista Intrinsic immunity. sarjassansa


(I) Eric W. Refsland et Reuben S. Hrris.  The APOBEC3   Family of Retroelement Restriction Factors. In: Intrinsic immunity  Toimittaja  on Bryan R. Culten ( 2013).
Current  Topics in Microbiology and Immunology.
 ISBN 978- 3- 642- 37764-8.

Kirjassa on aihepiirejä yhdeksän ja  ne sietää tässä mainita kaikki, vaikka nyt ensiksi käsittelen ensimmäista  ( APOBEC- proteiinien järjestelmää) ja päivitän siitä tietoa.

 Yhdeksän aihepiiriä:

(I) The APOBEC3 Family of Retroelement Restriction Factors.
(II) Inhibition of Retroviral Replication by Members of the TRIM Protein family
(III) The Antiviral Activities of Tetherin
(IV) Restriction of Retroviral Infection of Macrophages
(V)Rapid  Adversarial  Co-Evolution of Viruses and Cellular Restriction Factors
(VI) RNA Interference- Mediated Intrinsic Antiviral Immunity in Plants
(VII) RNA Interference-Mediated Intrinsic Antiviral Immunity in Invertebrates
(VIII) Roles of MicroRNAs in the Life Cycle of Mammalian Viruses
 (IX) Interplay Between DNA TUmor Viruses and the Host DNA Damage Response

Siis nyt  siirryn  APOBEC3 järjestelmän asioihin. 19. 11. 2013 kertaan myös APOBEC3 proteiineista perustietoja.

Poliota esiintynyt syyrialaisissa lapsissa

Rokotuskampanjat  alkaneet .
http://www.smi.se/nyhetsarkiv/2013/sarskild-vaccinationsinsats-av-barn-fran-syrien/

Islamilaisten pyhiinvaelluskausi on 13.-18. lokakuuta.

• Ruotsin Tartuntatautien virasto  painottaa rokotusten tärkeyttä. 
• http://www.smi.se/nyhetsarkiv/2013/hajj-2013---se-over-vaccinationsskyddet-i-god-tid/

"Se över vaccinationsskyddet inför Hajj

Den årliga muslimska pilgrimsfärden Hajj infaller i år runt den 13 - 18 oktober och flera miljoner muslimer från hela världen färdas till Mekka i Saudiarabien. I år utökas rekommendationerna med anledning av coronaviruset MERS-CoV.

Smittskyddsinstitutet liksom de flesta andra folkhälsoinstitut i världen kommunicerar råd och anvisningar till resenärer som ska till Mekka. Vid stora samlingar av människor finns alltid risk för att smittsamma sjukdomar kan spridas både på plats och när resenärer återvänder till sina hemländer.
Hälsoministeriet i Saudiarabien vidtar varje år en rad försiktighetsåtgärder för att skydda pilgrimer från smittsamma sjukdomar. Ankommande pilgrimer screenas för en del sjukdomar, man ställer krav på vissa vaccinationer och ger rekommendation om andra. I år ger man också specifika rekommendationer med tanke på spridningen av coronaviruset MERS-CoV. Råd från hälsoministeriet i Saudiarabien (eng)

Rekommendationer gällande MERS-CoV

MERS-CoV orsakar svår lunginflammation med komplikationer i andra organ, framförallt njursvikt. Totalt har 80 fall rapporterats varav 44 med dödlig utgång. Hittills har de flesta fallen haft underliggande sjukdomar som kan ha gjort dem extra känsliga. Förekomst av smitta mellan människor har påvisats om än i begränsad omfattning.
Världshälsoorganisationen (WHO) har gått ut med rekommendationer inför Hajj med anledning av utbrott av MERS-CoV på den Arabiska halvön. Rekommendation från WHO (eng)
Det finns idag inga råd från WHO om att begränsa resandet till Saudiarabien men landets hälsoministerium uppmanar följande grupper att skjuta upp Hajj och Umrah i år för deras egen säkerhet:
• Personer över 65
• Personer med kronisk sjukdom (hjärt-, njur- eller lungsjukdom eller diabetes), immunbristsjukdomar, cancer eller annan allvarlig sjukdom
• Gravida och barn under 12 år

Allmänna krav och rekommendationer inför Hajj

För den som söker visum för att delta i Hajj finns särskilda krav och rekommendationer. Äldre personer, svårt sjuka, gravida och barn avråds från att genomföra Hajj.
Den som söker visum måste ha tagit vissa vaccinationer. Vilka vaccinationer det rör sig om varierar beroende på ålder och vilket land personen som söker visum kommer ifrån. Om du reser till Saudiarabien från ett afrikanskt eller asiatiskt land så kontrollera vilka regler som gäller för resevaccinationer i det särskilda fallet – i god tid innan resan.
Nedan följer krav och rekommendationer av vaccinationer som gäller generellt inför resa till Saudiarabien:

Meningokocksjukdom: För att få inresetillstånd kräver saudiska hälsovårdsmyndigheten att alla över två år har vaccinerats mot hjärnhinneinflammation – internationellt vaccinationskort ska medföras under resan.
• Vaccinationen måste ha getts inom de senaste tre åren.
• Vaccinationen får inte ha getts senare än tio dagar innan resan.
• Vaccinet måste vara 4-valent meningokockvaccin (Men A, C, Y, W-135).

Gula febern: De resenärer som reser från ett land där gula febern förekommer ska ha vaccinerats senast tio dagar före resan och för mindre än tio år sedan.

Polio: Pilgrimer under 15 år som har varit i ett land där polio förekommer måste vaccinera sig mot polio innan de ansöker om visum till Saudiarabien. De här personerna kommer få ytterligare en dos poliovaccin oralt (OPV) av saudiska hälsomyndigheten när de anländer till Saudiarabien.

Rutinvaccinationer: Pilgrimer rekommenderas att i samråd med sjukvårdspersonal kontrollera att alla rutinvaccinationer är uppdaterade, inklusive:
• polio
• mässling, påssjuka och röda hund (MPR – MMR på engelska)
• stelkramp
• difteri
• kikhosta
Om ett barn följer med på resan kan det vara aktuellt att ändra på barnets vaccinationsschema för att tillgodose kraven för inresetillstånd i Saudiarabien. Rådgör med vårdpersonal på BVC i god tid innan resan.

Hepatit B: Hepatit B är en sjukdom som sprids via kontakt med smittade kroppsvätskor och blod. Förekomsten av hepatit B är stor i Mellanöstern och Saudiarabien. Resenärer rekommenderas därför att vaccinera sig mot sjukdomen.

Säsongsinfluensa: Pilgrimer som vill minska risken för att smittas av säsongsinfluensa bör vaccinera sig minst två veckor innan avresan. Barn mellan sex månader och tolv år kan behöva två doser influensavaccin med minst 4 veckors mellanrum för att få ett bra skydd.

Övriga sjukdomar: Förutom dessa vaccinationer kan man också diskutera med den vaccinerande läkare man möter om ett utökat skydd till exempel för hepatit A.
Sammanfattningsvis är det alltså viktigt för personer som planerar en resa till Mekka att tidigt ta kontakt med vaccinationscentral eller liknande så att de krav och råd om vaccinationer som finns kan omhändertas. Smittskyddsinstitutet kommer att fortsätta att publicera information som kan påverka resandet. Framförallt är det viktigt att följa utvecklingen gällande MERS-CoV. Om man efter resan blir sjuk är det viktigt att informera vården om att man varit i Saudiarabien så att vårdpersonalen är medveten om detta.

Kontakt: "