CÓMO LOS VIRUS ENTRAN A LA CÉLULA ANIMAL

CÓMO LOS VIRUS ENTRAN A LA CÉLULA ANIMAL

Los virus se replican dentro de las células vivas y usan la maquinaria celular para la síntesis de su genoma y de otros componentes. Para obtener acceso, han evolucionado una variedad de mecanismos elegantes para entregar sus genes y el accesorio de sus proteínas en la célula huésped. Muchos virus animales se aprovechan de vías endocítica y se basan en la célula para guiarlos a través de una entrada en el complejo y el recubrimiento del programa. En el diálogo entre la célula y el intruso, la célula proporciona señales críticas que permiten al virus sufrir transformaciones moleculares que conducen a la internalización éxito, el transporte intracelular, y de recubrimiento.

Aunque es extremadamente simple en su composición y estructura, los virus son maestros del camuflaje y el engaño. Desprovisto de cualquier medio de locomoción independiente, que difunden mediante la explotación de las células y organismos. Con la ayuda de roedores, insectos y aves migratorias, y pasa por el comercio mundial y los viajes, que se mueven por todo el mundo a una velocidad sorprendente. Una vez que entran en el cuerpo de un huésped potencial, pueden penetrar en las capas mucosas, moverse a través de la corriente sanguínea, y dispersar con la ayuda de células móviles y las vías neuronales.

Un momento crítico se produce cuando una partícula de virus llega a una célula huésped potencial y se adhiere a la superficie. Ahora debe entregar su cápside y sus accesorios de proteínas dentro de la célula en una forma de replicación competente, idealmente con un daño mínimo a la célula y dejando poca evidencia de su entrada para la detección por las defensas inmunitarias. Este no es un problema trivial, porque las membranas celulares son impermeables a macromoléculas.

Información general: La entrada de virus y recubrimiento

        Las partículas virales intervienen en la transferencia del genoma viral y accesorios de proteínas desde una célula huésped infectada a una célula huésped no infectado. La tarea consiste en empaquetar el genoma viral (ARN o ADN) y los accesorios de proteínas, liberando el paquete desde la célula infectada, la protección de los componentes esenciales durante la transmisión extracelular, y su entrega en una nueva célula huésped. Muchos virus con un genoma de ADN deben entrar en el núcleo, mientras que los virus de ARN, con algunas excepciones, se replican en el citosol. En general, los virus utilizan una estrategia de "caballo de Troya" en el que la víctima ayuda al intruso. Para extraer la asistencia de la célula huésped, los virus utilizan la "información privilegiada" detallada que hayan adquirido durante millones de años de coevolución con sus anfitriones.

En una partícula típica de virus animal, el ARN viral o ADN se condensa en los complejos de nucleoproteína icosaédrica o helicoidales llamados cápsides. En los virus con envoltura, las cápsides están rodeados por una bicapa lipídica que contiene glucoproteínas en punta virales. Además, algunos virus contienen transcriptasas inversas, ARN polimerasas, quinasas, y otras proteínas que son importantes durante recubrimiento, la replicación, u otras etapas intracelulares temprana.

Para infectar una célula diana, una partícula de virus procede a través de un proceso de múltiples procesos de entrada, durante el cual cada paso es preprogramada y estrictamente regulados en el tiempo y el espacio. La figura 1 muestra micrografías electrónicas de algunos pasos de entrada: los virus uniéndose a la célula, la endocitosis, y la importación nuclear. Otro paso crítico en el proceso de infección es el recubrimiento, durante el cual la envoltura lipídica debe ser derramada y las cápsides debe ser al menos parcialmente desamblado para exponer un genoma competente para la replicación. Una vez que se ha producido el recubrimiento, la movilidad del genoma dentro de la célula está restringida.

El progreso a través del programa de la entrada y recubrimiento depende de "señales" que la célula proporciona. Las señalen incluyen la interacción con receptores de superficie celular, la exposición a pH bajo, y reinmersión dentro de un ambiente reducido. Dichas señales desencadenan cambios conformacionales pre programados y eventos de disociación en la partícula del virus.

Para responder a las señales, las partículas de virus o alguna de los componentes de las proteínas (tales como la punta de las glucoproteínas) se producen en estados conformacionales meta estables y fácilmente modificados. Cuando es activado por una señal, el estado meta estable puede relajarse para permitir cambios marcados en las propiedades virales sin el aporte de energía externa. A continuación, describimos varios ejemplos de este proceso.

Los receptores y factores de fijación

Para infectar, un virus debe primero adherirse a la superficie de una célula. Las moléculas a las que se unen los virus constituyen una colección diversa de proteínas celulares, carbohidratos, y lípidos. Ellos se difieren de un virus a otro, y que van desde abundante y omnipresente a raros y específicas células. Algunos de ellos solamente sirven como factores de unión que se concentran los virus en la superficie de la célula.

Otros son los receptores verdaderos en que no sólo se unen los virus, pero también son responsables de guiar los virus atados en vías endocítica y para transmitir señales al citoplasma. Los receptores también pueden servir como señales que inducen cambios conformacionales que conducen a la fusión de la membrana y la penetración. La identidad y la distribución de factores de unión y receptores determina en gran medida en que los tipos de células, tejidos y organismos un virus puede infectar.

Algunos virus utilizan múltiples factores de unión y receptores en paralelo o en serie. En el caso de virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) - 1, por ejemplo, contactos iniciales a menudo implican factores de unión de la superficie celular tales como manosa miembros de la familia de tipo C del receptor de unión de lectina, la molécula de adhesión intercelular específica de células dendríticas (ICAM) -3- agarrando nonintegrin (DCSIGN), o el hígado y los ganglios linfáticos-específica ICAM-3-agarrando nonintegrin (L-SIGN) (1, 2). Estas interacciones iniciales no inducen cambios conformacionales en la glicoproteína. Cuando la glicoproteína 120 (gp120) de la subunidad de la envoltura del virus se une a la inmunoglobulina G más externa de dominio de CD4, se somete a un cambio conformacional que permite que los virus se asocian con sus coreceptores, los receptores de quimiocinas CXCR4 o CCR5 (3). La interacción entre gp120 y CCR5 o CXCR4 desencadena la conversión de la subunidad gp41 envolvente a la conformación de fusión-competente (4, 5).

Una situación similar se observa en busca de virus alfa herpes, para lo cual proteoglicanos de sulfato de heperan sirven como factores de unión iniciales para una de las glicoproteínas (GC). fusión de membranas es inducida por otras glicoproteínas virales después de interactuar con receptores adicionales, como la entrada del virus herpes (HVE) mediador, nectinas, o integrinas (6).

La interacción individual entre un virus y un solo factor de unión o receptor puede ser débil con una constante de unión tan bajo como milimolar (7, 8). Sin embargo, cuando se multiplica sobre numerosos contactos, la avidez hace que la unión del virus prácticamente irreversible. Los virus envueltos tales como paramixo y myxo virus que se unen a grupos de ácido siálico tienen glucoproteínas en punta con la actividad de la neuraminidasa. Ellos sirven como factores de receptores de destruir que liberan los virus unidos si estas partículas virales no pueden proceder en su programa de entrada (9).

Las proteínas de unión al receptor

En virus envueltos, es las glucoproteínas en punta que se unen a los receptores. A menudo son proteínas multifuncionales que sirven adicionalmente como factores de fusión de membranas y / o receptor de la destrucción de enzimas. existen datos estructurales sobre la punta de las interacciones glicoproteína-receptor por varios virus con envoltura incluyendo hemaglutinina (HA) del virus de influenza con unipon del ácido siálico (7), para gp120 del VIH-1 con CD4 unida (10), para la glicoproteína D del virus del herpes simple 1 (HSV-1) con HVEA unida (11), para gp42 del virus de Epstein-Barr con antígeno de linfocito humano unido DR (HLA) (12), y para la proteína HN virus de la enfermedad Newcastle con la beta-anómero de ácido siálico (13 ).

En los virus no envueltos, las estructuras que se unen a receptores son proyecciones o hendiduras en la superficie de la cápside. Los adenovirus tienen fibras homotrimérica prominentes con perillas globulares que se proyectan desde cada uno de los 12 vértices. La estructura cristalina de rayos x de la perilla de adenovirus 12, junto con el dominio N-terminal de la coxsackie y adenovirus receptor (CAR), muestra un área de contacto grande en el lado lateral de cada subunidad en la perilla (14). La base pentón de muchas subfamilias de adenovirus contiene una secuencia expuesta de RGD que se asocia con las integrinas (15). En los enterovirus y rinovirus, incluyendo la polio, los receptores se unen en una hendidura en la superficie de la cápside llamado el "cañón" (16). Para algunos virus, la unión puede provocar la desestabilización de la partícula viral, un primer paso hacia la no capa.[pic 1]

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