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Péptidos 2A

Una ilustración de la función del péptido 2A: cuando el CDS de un péptido 2A se inserta entre dos secuencias codificantes, el péptido se traducirá en dos proteínas no unidas, debido a la omisión de ribosomas (es decir, no debido a la escisión como se muestra en la figura).

Los péptidos 2A son una clase de péptidos de 18 a 22 aa de longitud , que pueden inducir la omisión ribosomal durante la traducción de una proteína en una célula biológica. [1] [2] Estos péptidos comparten un motivo de secuencia central de DxExNPGP y se encuentran en una amplia gama de familias virales . Los péptidos 2A se pueden introducir artificialmente para ayudar a generar poliproteínas a partir de un solo ORF , al hacer que el ribosoma falle al hacer un enlace peptídico y luego reanude la traducción. [3] [4]

Los miembros de los péptidos 2A reciben su nombre del virus en el que se describieron por primera vez. Por ejemplo, F2A, el primer péptido 2A descrito, se deriva del virus de la fiebre aftosa . El nombre "2A" en sí proviene del esquema de numeración de genes de este virus. [1] [5]

Estos péptidos también se conocen como péptidos "autoescindibles" , lo cual es un nombre inapropiado porque el enlace peptídico faltante nunca es sintetizado por el ribosoma y, por lo tanto, no se escinde.

Miembros

Cuatro miembros de la familia de péptidos 2A se utilizan con frecuencia en la investigación de las ciencias biológicas. Son P2A, E2A, F2A y T2A. F2A se deriva del virus de la fiebre aftosa 18; E2A se deriva del virus de la rinitis equina A ; P2A se deriva del teschovirus porcino -1 2A; T2A se deriva del virus thesea asigna 2A. [1]

La siguiente tabla muestra las secuencias de cuatro miembros de los péptidos 2A. La adición del enlazador opcional “ G S G ” (Gly-Ser-Gly) en el extremo N de un péptido 2A ayuda a mejorar la eficiencia. [6]

Descripción

Los péptidos 2A hacen que el ribosoma se salte la formación del enlace peptídico entre la glicina (G) y la prolina (P) cerca del extremo C del péptido 2A, lo que da como resultado que el péptido ubicado aguas arriba del péptido 2A tenga aminoácidos adicionales anexados a su extremo C, mientras que la proteína aguas abajo del péptido 2A tendrá una prolina adicional en su extremo N. El mecanismo molecular exacto de la escisión mediada por el péptido 2A aún se desconoce. [7] [8] Sin embargo, se cree que implica una "saltada" ribosomal de la formación del enlace peptídico glicil-prolil en lugar de una verdadera escisión proteolítica. [9] [10]

Solicitud

En biología molecular, los péptidos 2A se utilizan para expresar dos proteínas separadas a partir de un único marco de lectura abierto. Los péptidos 2A se pueden utilizar cuando la fusión directa de proteínas no funciona o no es deseable.

Eficiencia del salto de enlaces

Diferentes péptidos 2A tienen diferentes eficiencias de salto de enlace peptídico, siendo T2A y P2A los más eficientes y F2A el menos eficiente. [11] [12] Por lo tanto, hasta el 50% de las proteínas ligadas a F2A pueden de hecho producirse como una proteína de fusión , lo que podría causar algunos resultados impredecibles, incluida una ganancia de función. [13] Un estudio informó que los sitios 2A hacen que el ribosoma se caiga aproximadamente el 60% del tiempo, y que, junto con la lectura completa del ribosoma de aproximadamente el 10% para P2A y T2A, esto da como resultado una reducción de la expresión de la cadena peptídica descendente en aproximadamente el 70%. [1] Sin embargo, el nivel de caída detectado en este estudio varió ampliamente dependiendo de la construcción exacta utilizada, y algunas construcciones mostraron poca evidencia de caída; Además, dentro de una transcripción tricistrónica, informó un mayor nivel de pérdida de ribosomas después de una secuencia 2A que después de dos 2A combinados, lo que está en desacuerdo con un modelo lineal de traducción.

Véase también

Referencias

  1. ^ abcd Liu Z, Chen O, Wall JB, Zheng M, Zhou Y, Wang L, et al. (mayo de 2017). "Comparación sistemática de péptidos 2A para clonar múltiples genes en un vector policistrónico". Scientific Reports . 7 (1): 2193. Bibcode :2017NatSR...7.2193L. doi :10.1038/s41598-017-02460-2. PMC  5438344 . PMID  28526819.
  2. ^ Sampath Karuna; Roy Sudipto (30 de agosto de 2010). Imágenes en vivo en peces cebra: perspectivas sobre el desarrollo y la enfermedad. World Scientific. págs. 51–52. ISBN 978-981-4464-89-5.
  3. ^ Luke GA, de Felipe P, Lukashev A, Kallioinen SE, Bruno EA, Ryan MD (abril de 2008). "Aparición, función y orígenes evolutivos de secuencias 'similares a 2A' en genomas de virus". La Revista de Virología General . 89 (Parte 4): 1036–1042. doi :10.1099/vir.0.83428-0. PMC 2885027 . PMID  18343847. 
  4. ^ Yang X, Cheng A, Wang M, Jia R, Sun K, Pan K, et al. (2017). "Estructuras y funciones correspondientes de cinco tipos de proteínas picornavirales 2A". Frontiers in Microbiology . 8 : 1373. doi : 10.3389/fmicb.2017.01373 . PMC 5519566 . PMID  28785248. 
  5. ^ Ryan MD, King AM, Thomas GP (noviembre de 1991). "La escisión de la poliproteína del virus de la fiebre aftosa está mediada por residuos ubicados dentro de una secuencia de 19 aminoácidos". The Journal of General Virology . 72 (Pt 11) (11): 2727–32. doi : 10.1099/0022-1317-72-11-2727 . PMID  1658199.
  6. ^ Szymczak-Workman AL, Vignali KM, Vignali DA (febrero de 2012). "Diseño y construcción de vectores multicistrónicos ligados a péptidos 2A". Protocolos de Cold Spring Harbor . 2012 (2): 199–204. doi :10.1101/pdb.ip067876. PMID  22301656.
  7. ^ Wang Y, Wang F, Wang R, Zhao P, Xia Q (noviembre de 2015). "2A self-cleaving peptide-based multi-gene expression system in the silkworm Bombyx mori" (Sistema de expresión multigénica basado en péptidos autoescindibles en el gusano de seda Bombyx mori). Scientific Reports . 5 (1): 16273. Bibcode :2015NatSR...516273W. doi :10.1038/srep16273. PMC 4633692 . PMID  26537835. 
  8. ^ "Actividad de escisión de secuencias oligopeptídicas de aftovirus y cardiovirus 2A". Universidad de St Andrews. Archivado desde el original el 2016-12-30 . Consultado el 2019-01-05 .
  9. ^ Donnelly ML, Luke G, Mehrotra A, Li X, Hughes LE, Gani D, Ryan MD (mayo de 2001). "El análisis del mecanismo de 'escisión' de la poliproteína 2A/2B del aftovirus no indica una reacción proteolítica, sino un nuevo efecto de traducción: un supuesto 'salto' ribosomal". The Journal of General Virology . 82 (Pt 5): 1013–1025. doi : 10.1099/0022-1317-82-5-1013 . PMID  11297676.
  10. ^ Sharma P, Yan F, Doronina VA, Escuin-Ordinas H, Ryan MD, Brown JD (abril de 2012). "Los péptidos 2A proporcionan soluciones distintas para impulsar la recodificación de la traducción mediante stop-carry". Nucleic Acids Research . 40 (7): 3143–51. doi :10.1093/nar/gkr1176. PMC 3326317 . PMID  22140113. 
  11. ^ Chng J, Wang T, Nian R, Lau A, Hoi KM, Ho SC, et al. (4 de marzo de 2015). "Péptidos 2A de escisión eficiente para la expresión de anticuerpos monoclonales de alto nivel en células CHO". mAbs . 7 (2): 403–12. doi :10.1080/19420862.2015.1008351. PMC 4622431 . PMID  25621616. 
  12. ^ Kim JH, Lee SR, Li LH, Park HJ, Park JH, Lee KY, et al. (29 de abril de 2011). Thiel V (ed.). "Alta eficiencia de escisión de un péptido 2A derivado del teschovirus-1 porcino en líneas celulares humanas, pez cebra y ratones". PLOS ONE . ​​6 (4): e18556. Bibcode :2011PLoSO...618556K. doi : 10.1371/journal.pone.0018556 . PMC 3084703 . PMID  21602908. 
  13. ^ Velychko S, Kang K, Kim SM, Kwak TH, Kim KP, Park C, et al. (abril de 2019). "La fusión de factores de reprogramación altera la trayectoria de la conversión del linaje somático". Cell Reports . 27 (1): 30–39.e4. doi : 10.1016/j.celrep.2019.03.023 . PMID  30943410.