La proteína de la envoltura (E) es la más pequeña y menos caracterizada de las cuatro proteínas estructurales principales que se encuentran en los viriones del coronavirus . [2] [3] [4] Es una proteína integral de membrana de menos de 110 residuos de aminoácidos de longitud; [2] en el SARS-CoV-2 , el agente causante del Covid-19 , la proteína E tiene 75 residuos de longitud. [5] Aunque no es necesariamente esencial para la replicación viral , la ausencia de la proteína E puede producir cápsides virales ensambladas anormalmente o una replicación reducida. [2] [3] La E es una proteína multifuncional [6] y, además de su papel como proteína estructural en la cápside viral , se cree que participa en el ensamblaje viral, probablemente funciona como una viroporina y participa en patogénesis viral . [2] [5]
La topología de la membrana de la proteína E se ha estudiado en varios coronavirus con resultados inconsistentes; La orientación de la proteína en la membrana puede ser variable. [3] El balance de la evidencia sugiere que la orientación más común tiene el extremo C orientado hacia el citoplasma . [8] Los estudios de la proteína E del SARS-CoV-2 son consistentes con esta orientación. [5] [9]
Los estudios en diferentes coronavirus han llegado a diferentes conclusiones sobre si E es esencial para la replicación viral. En algunos coronavirus, incluido el MERS-CoV , se ha informado que E es esencial. [10] En otros, incluidos el coronavirus de ratón [11] y el SARS-CoV, E no es esencial, aunque su ausencia reduce el título viral , [12] en algunos casos al introducir defectos de propagación o causar una morfología anormal de la cápside. [2]
Viriones y ensamblaje viral.
La proteína E se encuentra en viriones ensamblados donde forma interacciones proteína-proteína con la proteína de membrana del coronavirus (M), la más abundante de las cuatro proteínas estructurales contenidas en la cápside viral . [2] [4] La interacción entre E y M se produce a través de sus respectivos extremos C terminales en el lado citoplasmático de la membrana. [2] En la mayoría de los coronavirus, E y M son suficientes para formar partículas similares a virus , [2] [4] aunque se ha informado que el SARS-CoV también depende del N. [14] Existe buena evidencia de que E participa en la inducción de la curvatura de la membrana para crear el típico virión esférico del coronavirus. [2] [15] Es probable que E esté involucrado en la gemación o escisión viral , aunque su papel en este proceso no se ha caracterizado bien. [2] [4] [15]
viroporina
En su estado pentamérica , E forma canales iónicos selectivos de cationes y probablemente funciona como una viroporina . [5] Los estudios de RMN muestran que la viroporina presenta una conformación abierta a pH bajo o en presencia de iones calcio, mientras que la conformación cerrada se ve favorecida a pH básico. [16] La estructura de RMN muestra una puerta hidrofóbica en la leucina 28 en el medio del poro. Se cree que el paso de iones a través de la puerta se ve facilitado por los residuos polares en el extremo C-terminal. [17]
El papel de la proteína E como viroporina parece estar involucrado en la patogénesis y puede estar relacionado con la activación del inflamasoma . [3] [18] En el SARS-CoV, las mutaciones que alteran la función del canal iónico de E dan como resultado una patogénesis atenuada en modelos animales a pesar del escaso efecto sobre el crecimiento viral. [10]
La secuencia de la proteína E no está bien conservada en todos los géneros de coronavirus, y las identidades de secuencia alcanzan menos del 30%. [12] En experimentos de laboratorio con el virus de la hepatitis en ratones , la sustitución de proteínas E de diferentes coronavirus, incluso de diferentes grupos, podría producir virus viables, lo que sugiere que se puede tolerar una diversidad de secuencias significativa en las proteínas E funcionales. [20] La proteína E del SARS-CoV-2 es muy similar a la del SARS-CoV, con tres sustituciones y una eliminación . [4] Un estudio de secuencias del SARS-CoV-2 sugiere que la proteína E está evolucionando relativamente lentamente en comparación con otras proteínas estructurales. [21] La naturaleza conservada de la proteína de la envoltura entre las variantes del SARS-CoV y el SARS-CoV-2 ha llevado a investigarla como un objetivo potencial para el desarrollo de una vacuna universal contra el coronavirus . [22] [23]
Referencias
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