بروتين سبايك

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة
بروتينات السنبلة لفيروس كورونا (باللون الفيروزي) تبرز من سطح فيروس SARS-CoV-2 ، المسبب لمرض كوفيد-19 . البروتين مُغلّف بالسكريات ، وتظهر السكريات المرتبطة به باللون البرتقالي. [ 1 ]
طباعة ثلاثية الأبعاد لأحد البروتينات الشوكية ثلاثية الأجزاء لفيروس سارس-كوف-2

في علم الفيروسات ، يُعرف البروتين الشوكي أو البروتين الببلوميري بأنه بروتين يُشكّل بنية كبيرة تُعرف بالشوكة أو الببلوميري، تبرز من سطح الفيروس المغلف . [ 2 ] [ 3 ] : 29-33. عادةً ما تكون هذه البروتينات بروتينات سكرية تُشكّل ثنائيات أو ثلاثيات . [ 3 ] : 29-33 [ 4 ]

التاريخ وأصل الكلمات

يشير مصطلح "بيبلومر" إلى نتوء منفرد من سطح الفيروس؛ ويُطلق على طبقة المادة الموجودة على السطح الخارجي للفيروس اسم "بيبلوس". [ 5 ] يُشتق المصطلح من الكلمة اليونانية peplos ، والتي تعني "رداء خارجي فضفاض"، [ 3 ] أو "عباءة أو رداء"، [ 6 ] أو "عباءة المرأة". [ 5 ] استخدمت الأنظمة المبكرة لتصنيف الفيروسات ، مثل نظام لوف - هورن - تورنييه الذي طُرح في ستينيات القرن الماضي، مظهر وشكل "البيبلوس" والبيبلومرات كخصائص مهمة للتصنيف. [ 5 ] [ 7 ] [ 8 ] وفي الآونة الأخيرة، يُعتبر مصطلح "بيبلوس" مرادفًا للغلاف الفيروسي . [ 6 ] : 362

ملكيات

تُعدّ النتوءات أو الببلوميرات عادةً امتدادات عصوية أو هراوية الشكل من سطح الفيروس. بروتينات النتوءات هي بروتينات غشائية ذات نطاقات خارجية كبيرة عادةً ، ونطاق غشائي واحد يُثبّت البروتين في الغلاف الفيروسي ، وذيل قصير داخل الفيروس . وقد تُشكّل أيضًا تفاعلات بروتين-بروتين مع بروتينات فيروسية أخرى، مثل تلك التي تُشكّل النيوكليوكابسيد . [ 3 ] : 51-2 وهي عادةً بروتينات سكرية، وغالبًا ما يكون ارتباطها بالسكريات عبر الرابطة N أكثر شيوعًا من ارتباطها بالسكريات عبر الرابطة O. [ 3 ] : 33

الوظائف

تلعب البروتينات الشوكية عادةً دورًا في دخول الفيروس . قد تتفاعل مع مستقبلات سطح الخلية الموجودة على الخلية المضيفة ، وقد يكون لها نشاط مُرَكِّز للدم نتيجةً لذلك، أو في حالات أخرى قد تكون إنزيمات . [ 6 ] : 362 على سبيل المثال، يحتوي فيروس الإنفلونزا على بروتينين سطحيين لهما هاتان الوظيفتان، وهما الهيماغلوتينين والنيورامينيداز . [ 6 ] : 329 يقع موقع ارتباط مستقبل سطح الخلية عادةً في طرف البروتين الشوكي. [ 3 ] : 33 العديد من البروتينات الشوكية هي بروتينات اندماج غشائي . [ 9 ] نظرًا لتعرضها على سطح الفيروس، يمكن أن تكون البروتينات الشوكية مستضدات . [ 6 ] : 362

أمثلة

يمكن رؤية النتوءات أو الببلوميرات في صور المجهر الإلكتروني للفيروسات المغلفة مثل فيروسات الأورثوميكسو ، وفيروسات الباراميكسو ، وفيروسات الرابدو ، وفيروسات الفيلو ، وفيروسات كورونا ، وفيروسات بونيا ، وفيروسات أرينا ، والفيروسات القهقرية . [ 3 ] : 33

فيروسات كورونا

تُظهر فيروسات كورونا بروتينًا شوكيًا ، يُعرف أيضًا باسم البروتين S، على أسطحها؛ وهو بروتين اندماجي من الفئة الأولى، ومسؤول عن تسهيل دخول الفيروس كخطوة أولى في العدوى الفيروسية. [ 10 ] يتميز هذا البروتين بقدرته العالية على إثارة الاستجابة المناعية ، ويُشكل معظم الأجسام المضادة التي ينتجها الجهاز المناعي استجابةً للعدوى. لهذا السبب، كان البروتين الشوكي محورًا رئيسيًا لتطوير لقاحات كوفيد-19 استجابةً لجائحة كوفيد-19 التي سببها فيروس سارس-كوف-2 . [ 11 ] [ 12 ] يحتوي جنس فرعي من فيروسات بيتا كورونا ، يُعرف باسم فيروسات إمبيكو (باستثناء فيروسات كورونا الشبيهة بفيروس سارس )، على بروتين سطحي إضافي أقصر يُعرف باسم إستيراز الهيماغلوتينين . [ 13 ]

استدعت جائحة كوفيد-19 تحديد الجسيمات الفيروسية في الصور المجهرية الإلكترونية لعينات أنسجة المرضى. وقد أخطأت بعض التقارير في تحديد التراكيب الخلوية الطبيعية على أنها فيروسات كورونا نظرًا لتشابهها السطحي مع مورفولوجيا فيروس كورونا، ولأن النتوءات المميزة لفيروسات كورونا تظهر بوضوح عند التلوين السلبي ولكنها أقل وضوحًا في المقاطع الرقيقة . [ 14 ]

فيروسات الإنفلونزا

تحتوي معظم المجموعات الفرعية لفيروس الإنفلونزا على بروتينين سطحيين يُعرفان باسم الببلوميرات، وهما النيورامينيداز ( إنزيم ) والهيماغلوتينين (وهو أيضًا بروتين اندماج من الفئة الأولى). بينما تحتوي بعضها على بروتين واحد من إستراز الهيماغلوتينين يؤدي الوظيفتين معًا. [ 3 ] : 356-359

الفيروسات القهقرية

تحتوي الفيروسات القهقرية، مثل فيروس نقص المناعة البشرية (HIV)، على بروتينات سطحية. [ 3 ] : 318-25. هذه البروتينات عبارة عن مركبات بروتينية تتكون من بروتينين، gp41 و gp120 ، وكلاهما يُعبَّر عنهما من جين env ، ويشكلان معًا مركب بروتيني شوكي يتوسط دخول الفيروس. [ 15 ]

صور مجهرية إلكترونية لفيروسات ذات نتوءات سطحية

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ سولودوفنيكوف، أليكسي؛ أرخيبوفا، فاليريا (29 يوليو 2021). "Достовероно красиво: как мы сделали 3D-modelь SARS-CoV-2" [ جميل حقًا: كيف صنعنا نموذج SARS-CoV-2 ثلاثي الأبعاد ] (باللغة الروسية). ن+1 . مؤرشفة من الأصلي في 30 يوليو 2021 . تم الاسترجاع في 30 يوليو 2021 .
  2. ↑ قاموس سوندرز البيطري الشامل ( الطبعة الثالثة). إلسيفير، إنك . 2007. كما ورد في "peplomer" . القاموس الحر . فارلكس. 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مارس 2011 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 بوريل، كريستوفر ج. (2016). علم الفيروسات الطبية لفينر ووايت (الطبعة الخامسة ). لندن، المملكة المتحدة: أكاديميك برس. ISBN  978-0123751560.
  4. ↑ دينغ، إكس.؛ بيكر، إس سي (2021). "فيروسات كورونا: البيولوجيا الجزيئية (فيروسات كورونا)". موسوعة علم الفيروسات . ص 198-207 . doi : 10.1016/B978-0-12-814515-9.02550-9 . ISBN  9780128145166. PMC 7917440 . 
  5. 1 2 3 لوف، أندريه؛ تورنييه، بول (أكتوبر 1966). "تصنيف الفيروسات". المراجعة السنوية لعلم الأحياء الدقيقة . 20 (1): 45-74 . doi : 10.1146/annurev.mi.20.100166.000401 . PMID 5330240 . 
  6. 1 2 3 4 5 ماهي، بي دبليو جيه (2009). قاموس علم الفيروسات (الطبعة الرابعة ). أمستردام: إلسيفير/أكاديميك برس. ISBN  9780080920368.
  7. ^ لووف، أ؛ هورن، آر دبليو؛ تورنييه، ف (13 يونيو 1962). "[نظام فيروسات]". Comptes rendus hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences . 254 : 4225– 7. بميد 14467544 . 
  8. ↑ لوف، أ.؛ هورن، ر.؛ تورنييه، ب. (1 يناير 1962). "نظام الفيروسات". ندوات كولد سبرينغ هاربور حول البيولوجيا الكمية . 27 : 51-55 . doi : 10.1101/sqb.1962.027.001.008 . PMID 13931895 . 
  9. ↑ هاريسون، ستيفن سي . (مايو 2015). "اندماج الغشاء الفيروسي" . علم الفيروسات . 479-480 : 498-507 . doi : 10.1016/j.virol.2015.03.043 . PMC 4424100. PMID 25866377 .  
  10. ↑ وانغ، يوهانغ؛ غرونوالد، ماثيو؛ بيرلمان، ستانلي (2020). "فيروسات كورونا: نظرة عامة محدثة على تكاثرها وإمراضيتها". فيروسات كورونا . طرق في البيولوجيا الجزيئية. المجلد 2203. الصفحات 1-29 . doi : 10.1007/978-1-0716-0900-2_1 . ISBN   978-1-0716-0899-9. PMC 7682345 . PMID 32833200 .  
  11. ↑ لي، تونغ ثانه؛ كرامر، جاكوب ب.؛ تشين، روبرت؛ مايهيو، ستيفن (أكتوبر 2020). " تطور مشهد تطوير لقاح كوفيد-19" . مجلة نيتشر ريفيوز لاكتشاف الأدوية . 19 (10): 667-668 . doi : 10.1038/d41573-020-00151-8 . PMID 32887942. S2CID 221503034 .  
  12. ^ كيرياكيديس، نيكولاوس سي. لوبيز كورتيس، أندريس؛ جونزاليس، إدواردو فاسكونيز؛ غريمالدوس، أليخاندرا باريتو؛ برادو ، إستيبان أورتيز (ديسمبر 2021). "استراتيجيات لقاحات SARS-CoV-2: مراجعة شاملة لمرشحي المرحلة الثالثة" . لقاحات npj . 6 (1): 28. دوى : 10.1038/s41541-021-00292-ث . بمك 7900244 . بميد 33619260 .  
  13. ^ وو ، باتريك سي واي. هوانغ، يي؛ لاو ، سوزانا ك.ب. يوين ، كووك يونج (24 أغسطس 2010). "جينوميات فيروس كورونا وتحليل المعلوماتية الحيوية" . الفيروسات . 2 (8): 1804–1820 . دوى : 10.3390 / v2081803 . بمك 3185738 . بميد 21994708 .  
  14. ↑ بولوك، هانا أ.؛ غولدسميث، سينثيا س.؛ زاكي، شريف ر.؛ مارتينز، روزيلس ب.؛ ميلر، سارة إ. (أبريل 2021). "صعوبات في التمييز بين فيروسات كورونا والبنى الخلوية الفرعية في الأنسجة البشرية باستخدام المجهر الإلكتروني" . الأمراض المعدية الناشئة . 27 (4): 1023-1031 . doi : 10.3201/eid2704.204337 . PMC 8007326. PMID 33600302 .  
  15. ↑ ماو، يودونغ؛ وانغ، ليبينغ؛ غو، كريستوفر؛ هيرشهورن، ألون؛ شيانغ، شي-هوا؛ حاييم، هليل؛ يانغ، شينزين؛ سودروسكي، جوزيف (سبتمبر 2012). "تنظيم الوحدات الفرعية لبروتين الغلاف السكري ثلاثي الوحدات المرتبط بالغشاء لفيروس نقص المناعة البشرية من النوع الأول" . مجلة نيتشر للبيولوجيا التركيبية والجزيئية . 19 (9): 893-899 . doi : 10.1038/nsmb.2351 . PMC 3443289. PMID 22864288 .