As proteínas de fusión de membranas son proteínas que causan a fusión de membranas biolóxicas. A fusión de membranas é fundamental en moitos procesos biolóxicos, especialmente no desenvolvemento eucariota e a entrada viral. As proteínas de fusión poden orixinarse a partir de xenes de virus con envoltura infecciosos, antigos retrovirus integrados no xenoma do hóspede,Classification of viral fusion proteins in TCDB database ou soamente polo xenoma do hóspede. As modificacións postranscricionais feitas ás proteínas de fusión de membranas polo hóspede, concretamente a adición e modificación de glicanos e grupos acetilo, pode afectar drasticamente a fusoxenicidade (a capacidade de fusionarse).

Fusión de membranas en eucariotas Os xenomas eucariotas conteñen varias familias xénicas, cuxa orixe é o hóspede ou son de orixe viral, que codifican produtos implicados en favorecer a fusión de membranas. Mentres que as células somáticas adultas non sofren tipicamente fusión de membranas baixo condicións normais, os gametos e células embrionarias seguen vías de desenvolvemento que orixinan de forma non espontánea a fusión de membranas, como na formación da placenta, do sincitiotrofoblasto e no neurodesenvolvemento. As vías de fusión están tamén implicadas no desenvolvemento dos tecidos musculoesqueléticos e sistema nervioso. Os eventos de fusión de vesículas implicados no tráfico de neurotransmisores tamén dependen da actividade catalítica das proteínas de fusión de membranas.

Familia SNARE A familia SNARE inclúe as proteínas de fusión de membranas eucariotas propiamente ditas. Só se encontran en eucariotas e nas arqueas máis relacionadas con eles como as Heimdallarchaeota.

VAMP

Retroviral

Estas proteínas orixínanse a partir do xene env de retrovirus endóxenos. Son proteínas de fusión de clase I virais domesticadas.

Sincitina, responsables das estruturas da placenta. Sincitina-1 Sincitina-2 ERV3 non é funcional en humanos.

Familia HAP2

HAP2 é unha proteína de fusión de clase II viral domesticada atopada en diversos eucariotas incluíndo Toxoplasma, plantas vasculares e a moscas do vinagre. Esta proteína é esencial para a fusión dos gametos nestes organismos.

Fusión viral patoxénica Os virus envoltos facilmente superan a barreira termodinámica para fusionar dúas membranas plasmáticas almacenando enerxía cinética en proteínas de fusión (F). As proteínas F poden expresarse independentemente na superficie das células hóspede que poden: (1) facer que a célula infectada se fusione con células veciñas, formando un sincitio, ou (2) ser incorporadas no virión que se evaxina da célula infectada para separarse da membrana celular e saír da célula hóspede. Algúns compoñentes F soamente impulsan a fusión, mentres que un grupo de proteínas F poden interaccionar con factores do hóspede. Hai catro grupos de proteínas de fusión clasificadas pola súa estrutura e mecanismo de fusión.

Clase I As proteínas de fusión de clase I lembran a hemaglutininas de virus da gripe nas súas estruturas. Na post-fusión o sitio activo ten un trímero de hélices α superenroladas. Teñen un dominio de unión rico en hélices α e péptidos de fusión hidrofóbicos localizados preto do N-terminal. O cambio da conformación de fusión pode a miúdo ser controlado polo pH.

Clase II

Nas proteínas da clase II dominan as láminas β e os sitios catalíticos están localizados na rexión central. As rexións do péptido necesarias para impulsar a fusión están formadas por xiros entre as láminas β.

Clase III

As proteínas de fusión de clase III son bastante distintas das I e II. Constan de cinco dominios estruturais, dos cales os dominios 1 e 2 están localizados no exremo C-terminal e a miúdo conteñen máis láminas β, e os dominios 2-5, que están preto do N-terminal, son ricos en hélices α. No estado de pre-fusión, os dominios posteriores aniñan e protexen o dominio 1 (é dicir, o dominio 1 está protexido polo dominio 2, que está aniñado no dominio 3, o cal está protexido polo dominio 4). O dominio 1 contén o sitio catalítico para a fusión de membranas.

Clase IV

As proteínas de fusión de clase IV, máis coñecidas como proteínas transmembrana pequenas asociadas á fusión (FAST), son o tipo máis pequeno de proteínas de fusión. Atópanse en reovirus, que son virus sen envoltura e están especializados en fusión célula-célula en vez de virus-célula, formando sincitios. Son as únicas proteínas de fusión de membranas coñecidas atopadas en virus sen envoltura.

Exemplos +Proteína de fusiónAbreviaturaClaseFamilia de virusExemplo de virusReferenciaProteína da espícula do coronavirusSICoronaviridaeSARS-CoV, SARS-CoV-2Glicoproteína de EbolavirusGPIFiloviridaeZaire ebolavirus, Sudan ebolavirus, MarburgvirusGlicoproteína 41Gp41IRetroviridaeHIVHemaglutininaH, HA, HNIOrthomyxoviridae, ParamyxoviridaeVirus da gripe, virus do sarampelo, virus das papeirasProteína E1 da envoltura do AlphavirusE1IITogaviridaevirus do bosque de SemlikiProteína da envoltura do FlavivirusEIIFlaviviridaeVirus do dengue, virus do Nilo OccidentalGlicoproteína B do HerpesvirusgBIIIHerpesviridaeHSV-1VSV GGIIIRhabdoviridaeVirus da estomatite vesicular, lyssavirus da rabiaProteína transmembrana pequena asociada á fusiónFASTIVReoviridaeOrthoreovirus aviario

Notas

Véxase tamén Outros artigos Proteínas de fusión de membranas virais

Ligazóns externas

Categoría:Proteínas de membrana