El término proteína viral se refiere tanto a los productos del genoma de un virus como a cualquier proteína del huésped incorporada a la partícula viral. Las proteínas virales se agrupan según sus funciones, y los grupos de proteínas virales incluyen proteínas estructurales , proteínas no estructurales , proteínas reguladoras y proteínas accesorias. [1] Los virus no están vivos y no tienen los medios para reproducirse por sí mismos, sino que dependen de la maquinaria de su célula huésped para hacerlo. Por lo tanto, los virus no codifican la mayoría de las proteínas necesarias para su replicación y la traducción de su ARNm en proteínas virales, sino que utilizan proteínas codificadas por la célula huésped para este propósito. [2]
La mayoría de las proteínas estructurales virales son componentes de la cápside y la envoltura del virus.
El material genético de un virus se almacena dentro de una estructura proteica viral llamada cápside. La cápside es un "escudo" que protege los ácidos nucleicos virales de la degradación por las enzimas del huésped u otros tipos de pesticidas o pestilencias. También funciona para unir el virión a su huésped y permitir que el virión penetre en la membrana de la célula huésped. Muchas copias de una sola proteína viral o de varias proteínas virales diferentes forman la cápside, y cada una de estas proteínas virales está codificada por un gen del genoma viral . La estructura de la cápside permite que el virus utilice una pequeña cantidad de genes virales para formar una cápside grande. [3]
Varios protómeros , subunidades proteicas oligoméricas (virales), se combinan para formar capsómeros , y los capsómeros se unen para formar la cápside. [1] Los capsómeros pueden organizarse en una cápside icosaédrica , helicoidal o compleja, pero en muchos virus, como el virus del herpes simple, se ensambla una cápside icosaédrica. [2] Tres unidades proteicas virales asimétricas y no idénticas conforman cada una de las veinte caras triangulares idénticas en la cápside icosaédrica. [2]
La cápside de algunos virus está encerrada en una membrana llamada envoltura viral. En la mayoría de los casos, la envoltura viral se obtiene a través de la cápside de la membrana plasmática de la célula huésped cuando un virus abandona su célula huésped a través de un proceso llamado gemación. [4] La envoltura viral está formada por una bicapa lipídica incrustada con proteínas virales, incluidas las glicoproteínas virales . [1] Estas glicoproteínas virales se unen a receptores y correceptores específicos en la membrana de las células huésped, y permiten que los virus se adhieran a sus células huésped objetivo. [1] Algunas de estas glicoproteínas incluyen:
Las glicoproteínas virales desempeñan un papel fundamental en la fusión entre el virus y la célula. La fusión entre el virus y la célula se inicia cuando las glicoproteínas virales se unen a los receptores celulares. [5]
La fusión de la envoltura viral con la membrana celular requiere una gran cantidad de energía para producirse. Las proteínas de fusión de la membrana viral actúan como catalizadores para superar esta barrera de alta energía . [6] Después de la unión de la glicoproteína viral a los receptores celulares , las proteínas de fusión de la membrana viral experimentan un cambio en la conformación de la estructura. [6] Este cambio en la conformación facilita la desestabilización y fusión de la envoltura viral con la membrana celular al permitir que los bucles de fusión (FL) o los péptidos de fusión hidrofóbicos (FP) en la envoltura viral interactúen con la membrana celular. [6] La mayoría de las proteínas de fusión de la membrana viral terminarían en una conformación similar a una horquilla después de la fusión, en la que los FL/FP y el dominio transmembrana están todos en el mismo lado de la proteína. [6]
Las glicoproteínas virales y sus estructuras tridimensionales, antes y después de la fusión, han permitido descubrir una amplia gama de conformaciones estructurales. [6] Las proteínas de fusión de membrana viral se han agrupado en cuatro clases diferentes, y cada clase se identifica por conformaciones estructurales características:
Las proteínas no estructurales virales son proteínas codificadas por el genoma del virus y se expresan en las células infectadas. [1] Sin embargo, estas proteínas no se ensamblan en el virión. [1] Durante la replicación de los virus, algunas proteínas no estructurales virales llevan a cabo funciones importantes que afectan al proceso de replicación en sí. [1] De manera similar, durante el ensamblaje de los virus, algunas de estas proteínas también llevan a cabo funciones importantes que afectan al proceso de ensamblaje. [1] Algunas de estas funciones de las proteínas no estructurales virales son la formación de replicones, la inmunomodulación y la transactivación de los genes que codifican las proteínas estructurales virales. [ 1]
Las proteínas no estructurales virales interactúan con las proteínas de la célula huésped para formar el replicón, también conocido como complejo de replicación. [1] En el virus de la hepatitis C , las proteínas no estructurales virales interactúan con la proteína de transporte de membrana de vesícula celular , hVAP-33, para ensamblar el replicón. [1] La proteína no estructural viral 4b ( NS4B ) altera la membrana de la célula huésped e inicia el proceso de formación del complejo de replicación. [1] [7] Otras proteínas no estructurales virales como NS5A , NS5B y NS3 también se reclutan al complejo, y NS4B interactúa con ellas y se une al ARN viral . [1] [7]
La respuesta inmunitaria de un huésped a una célula infectada se puede ajustar a través de las propiedades inmunomoduladoras de las proteínas no estructurales virales. [1] Muchas especies de virus de ADN grandes codifican proteínas que subvierten la respuesta inmunitaria del huésped, lo que permite la proliferación del virus. [8] Estas proteínas tienen potencial para desarrollar nuevos tratamientos biofarmacéuticos para enfermedades inflamatorias en humanos, ya que se ha demostrado que las proteínas subvierten los mediadores inmunitarios inflamatorios. [9] La proteína no estructural viral NS1 en el virus del Nilo Occidental previene la activación del complemento a través de su unión a una proteína de control del complemento, el factor H. [1] Como resultado, el reconocimiento del complemento de las células infectadas se reduce y las células infectadas permanecen ilesas por el sistema inmunológico del huésped. [1] [10]
Las proteínas reguladoras y accesorias virales tienen muchas funciones. Estas proteínas virales controlan e influyen en las expresiones de genes virales en el genoma viral, incluidas las tasas de transcripción de genes estructurales virales. [1] Las proteínas reguladoras y accesorias virales también influyen y ajustan las funciones celulares de la célula huésped, como la regulación de genes y la apoptosis. [1]
En los virus de ADN y los retrovirus, las proteínas reguladoras virales pueden mejorar la transcripción genética viral, de igual modo, estas proteínas también pueden mejorar la transcripción genética celular del huésped. [11]
Las proteínas accesorias virales, también conocidas como proteínas auxiliares, están codificadas por el genoma de los retrovirus. [12] La mayoría de las proteínas accesorias virales solo llevan a cabo sus funciones en tipos específicos de células. [12] Además, no tienen mucha influencia en la replicación del virus. [12] Sin embargo, en algunos casos, mantener la replicación de los virus requeriría la ayuda (y la función) de las proteínas accesorias virales. [12]
La sincitina es una proteína retroviral endógena que ha sido capturada en el genoma de los mamíferos para permitir la fusión de membranas en la morfogénesis placentaria. [13]
