La agnoproteína es una proteína expresada por algunos miembros de la familia de los poliomavirus a partir de un gen llamado agnogén . Los poliomavirus en los que se presenta incluyen dos poliomavirus humanos asociados con la enfermedad, el virus BK y el virus JC , así como el poliomavirus de simios SV40 . [2]
La agnoproteína es típicamente bastante corta: los ejemplos del virus BK , el virus JC y SV40 tienen 62, 71 y 66 residuos de aminoácidos de longitud, respectivamente. Entre otros genomas de poliomavirus conocidos con un agnogén predicho, la longitud de la proteína predicha resultante varía considerablemente, desde tan corta como 30 hasta tan larga como 154 residuos. [3] Contiene una secuencia central de aminoácidos altamente hidrofóbica , una secuencia de localización nuclear "bipartita" en el extremo N y aminoácidos altamente básicos en ambos extremos. La comparación de las secuencias de diferentes agnoproteínas virales sugiere una conservación de la secuencia hacia el extremo N con una mayor variabilidad hacia el extremo C. Se ha demostrado la formación de hélices alfa anfipáticas en condiciones de laboratorio para parte de la secuencia que se cree que tiene un papel en la mediación de la dimerización y oligomerización de la proteína. [1] [2] [4] Se ha demostrado experimentalmente que las agnoproteínas BK, JC y SV40 están fosforiladas in vivo , lo que parece mejorar tanto la estabilidad de la proteína como la propagación viral, pero no se han detectado otras modificaciones postraduccionales . [2] [3]
La agnoproteína se expresa a partir de una región del genoma viral circular llamada agnogén, un marco de lectura abierto contenido en una región del genoma del poliomavirus que codifica las proteínas de la cápside viral y se conoce como la "región tardía" porque se expresa tarde en el ciclo de infección y replicación viral. [2] El agnogén y su producto proteico recibieron su nombre (del griego agnosis , "sin conocimiento" [3] ) porque se detectó la presencia del marco de lectura abierto y el ARN correspondiente antes de que se confirmara la existencia del producto proteico. [6]
La agnoproteína se detecta de forma constante en el citoplasma de las células infectadas, con concentraciones especialmente altas en el espacio perinuclear . También se detecta en el núcleo celular ; en el caso del virus JC, la agnoproteína localizada en el núcleo comprende el 15-20% de la agnoproteína total expresada. [2]
La agnoproteína es una proteína reguladora necesaria para la proliferación eficiente de los virus en los que está presente, aunque muchos poliomavirus no tienen el gen. [4] Sus funciones están pobremente caracterizadas incluso en virus bien estudiados. Los virus mutantes nulos sin agnoproteína generalmente son incapaces de proliferar o están muy deteriorados; algunos de estos mutantes pueden producir viriones , pero pueden ser deficientes en salir de la célula huésped o carecer de material genético empaquetado apropiadamente. [7] [8] Los mutantes nulos de agnoproteína pueden proliferar con éxito si la agnoproteína está presente en trans . [7] Aunque la proteína no se encuentra en viriones maduros , hay alguna evidencia de que puede ser secretada por células infectadas, incluso antes de la salida viral, y absorbida por células vecinas no infectadas. [9]
La agnoproteína se ha asociado con una serie de procesos en el ciclo de vida viral, incluyendo la transcripción , replicación y encapsidación del genoma viral. [4] También se ha sugerido que la agnoproteína funciona como una viroporina , es decir, una proteína viral que altera la permeabilidad de la membrana para facilitar la salida de las partículas virales de la célula. [10] Además, se han observado efectos en el comportamiento de la propia célula huésped, incluyendo una progresión deteriorada a través del ciclo celular y deficiencias en la reparación del ADN . [2]
Debido a que es altamente básica , se ha sospechado que la agnoproteína es una proteína de unión al ADN , [6] pero no se ha demostrado que se una al ADN. [2] Se ha informado de una gran cantidad de interacciones proteína-proteína entre la agnoproteína y otras proteínas de origen viral y de la célula huésped. La agnoproteína interactúa con las proteínas virales antígeno tumoral pequeño y antígeno tumoral grande , así como con la proteína de la cápside VP1 . [2] Las proteínas de la célula huésped informadas como socios de unión para la agnoproteína de al menos una especie de virus incluyen p53 , Ku70 , PP2A , YB-1 , FEZ1 , HP1α , α-SNAP , PCNA y AP-3 . [2] [3]
En algunos casos, el propio agnogen tiene importancia funcional, incluso si no puede expresar la agnoproteína. [2] [11] La eliminación de los nucleótidos en esta región se ha asociado con una variante del virus JC capaz de infectar tipos de células que normalmente no son el objetivo de este virus. Esta variante se ha asociado con una enfermedad descrita recientemente a partir de informes de casos llamada encefalopatía por virus JC, distinta de la leucoencefalopatía multifocal progresiva (LMP), que desde hace mucho tiempo se ha asociado con la JC en individuos inmunodeprimidos . [12] [13]
Aunque la agnoproteína es fundamental para la proliferación en los poliomavirus en los que se encuentra, su distribución entre los poliomavirus cuyos genomas han sido secuenciados es irregular. Se ha estudiado bien en tres virus que infectan a huéspedes mamíferos, incluidos dos virus humanos ( el virus BK y el virus JC ) y el virus de simios SV40 ; los ejemplos BK, JC y SV40 son, con diferencia, los mejor estudiados y tienen una conservación de secuencia bastante alta . [2] [3] Se han identificado agnogenes predichos adicionales a partir de los genomas secuenciados de otros poliomavirus, y los productos proteicos predichos varían considerablemente en longitud y tienen una identidad de secuencia baja en general. [3]
La distribución de la agnoproteína entre los poliomavirus ha dado lugar a especulaciones sobre la existencia de poca presión de selección evolutiva a favor de su presencia. Entre los genomas del virus BK secuenciados, la agnoproteína es la proteína viral más variable en cuanto a la secuencia de aminoácidos. [3] También se han propuesto diferencias en el tropismo tisular y en el ciclo de vida viral, en particular en la salida viral de la célula huésped, como explicaciones de la presencia o ausencia de agnoproteína en varios poliomavirus humanos. [14]
En los poliomavirus aviares se encuentra un gen en una posición genómica similar y originalmente se lo anotó como agnogen, pero no tiene una similitud de secuencia detectable con los ejemplos de mamíferos. El producto proteico de este gen se ha detectado en las cápsides de viriones maduros, lo que llevó a su reclasificación como VP4 para reflejar su función distintiva como proteína estructural . Sin embargo, todavía se lo suele denominar "agnoproteína 1a aviar". [3] [15]