[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/2020\/12\/31\/capsid-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/2020\/12\/31\/capsid-wikipedia\/","headline":"Capsid – Wikipedia","name":"Capsid – Wikipedia","description":"before-content-x4 Abbildung eines geometrischen Modells, das zwischen zwei m\u00f6glichen Kapsiden wechselt. 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Eine \u00e4hnliche Gr\u00f6\u00dfen\u00e4nderung wurde als Ergebnis einer einzelnen Aminos\u00e4uremutation beobachtet[1]EIN Kapsid ist die Proteinh\u00fclle eines Virus, die sein genetisches Material einschlie\u00dft.  Es besteht aus mehreren oligomeren (sich wiederholenden) Strukturuntereinheiten aus Protein, die als Protomere bezeichnet werden.  Die beobachtbaren dreidimensionalen morphologischen Untereinheiten, die einzelnen Proteinen entsprechen k\u00f6nnen oder nicht, werden als Kapsomere bezeichnet.  Die Proteine, aus denen das Kapsid besteht, werden genannt Kapsidproteine oder virale H\u00fcllproteine (VCP).  Das Kapsid und das innere Genom hei\u00dft das Nucleocapsid.  Kapside werden grob nach ihrer Struktur klassifiziert.  Die Mehrheit der Viren hat Kapside mit entweder helikalem oder ikosaedrischem Charakter[2][3]  Struktur.  Einige Viren, wie Bakteriophagen, haben aufgrund von Einschr\u00e4nkungen der Elastizit\u00e4t und Elektrostatik kompliziertere Strukturen entwickelt.[4]    Die ikosaedrische Form, die 20 gleichseitige dreieckige Fl\u00e4chen hat, n\u00e4hert sich einer Kugel an, w\u00e4hrend die helikale Form der Form einer Feder \u00e4hnelt und den Raum eines Zylinders einnimmt, aber selbst kein Zylinder ist.[5]    Die Kapsidfl\u00e4chen k\u00f6nnen aus einem oder mehreren Proteinen bestehen.  Beispielsweise hat das Kapsid des Maul- und Klauenseuche-Virus Gesichter, die aus drei Proteinen mit den Namen VP1\u20133 bestehen.[6]Einige Viren sind umh\u00fclltwas bedeutet, dass das Kapsid mit einer Lipidmembran beschichtet ist, die als das bekannt ist virale H\u00fclle.  Die H\u00fclle wird vom Kapsid von einer intrazellul\u00e4ren Membran im Wirt des Virus aufgenommen;  Beispiele hierf\u00fcr sind die innere Kernmembran, die Golgi-Membran und die \u00e4u\u00dfere Membran der Zelle.[7]  Sobald das Virus eine Zelle infiziert hat und sich selbst zu replizieren beginnt, werden neue Kapsiduntereinheiten unter Verwendung des Proteinbiosynthesemechanismus der Zelle synthetisiert.  Bei einigen Viren, einschlie\u00dflich solchen mit helikalen Kapsiden und insbesondere solchen mit RNA-Genomen, bilden die Kapsidproteine \u200b\u200bzusammen mit ihren Genomen.  Bei anderen Viren, insbesondere komplexeren Viren mit doppelstr\u00e4ngigen DNA-Genomen, bilden die Kapsidproteine \u200b\u200bleere Vorl\u00e4ufer Prokapsiden Dazu geh\u00f6rt eine spezielle Portalstruktur an einem Scheitelpunkt.  \u00dcber dieses Portal wird virale DNA in das Kapsid transloziert.[8]Strukturanalysen von MCP-Architekturen (Major Capsid Protein) wurden verwendet, um Viren in Linien zu kategorisieren.  Beispielsweise wurden der Bakteriophage PRD1, das Algenvirus Paramecium bursaria Chlorella-Virus (PBCV-1), das Mimivirus und das S\u00e4ugetier-Adenovirus in dieselbe Linie eingeordnet, w\u00e4hrend doppelstr\u00e4ngige DNA-Bakteriophagen (Caudovirales) und Herpesvirus zu einer zweiten geh\u00f6ren Abstammung.[9][10][11][12]Table of ContentsSpezifische Formen[edit]Ikosaeder[edit]Prolate[edit]Helical[edit]Funktionen[edit]Ursprung und Entwicklung[edit]Siehe auch[edit]Verweise[edit]Weiterf\u00fchrende Literatur[edit]Externe Links[edit]Spezifische Formen[edit]Ikosaeder[edit]    Die ikosaedrische Struktur ist bei Viren \u00e4u\u00dferst verbreitet.  Das Ikosaeder besteht aus 20 dreieckigen Fl\u00e4chen, die durch 12 f\u00fcnffache Scheitelpunkte begrenzt sind, und besteht aus 60 asymmetrischen Einheiten.  Somit besteht ein ikosaedrisches Virus aus 60 N Proteinuntereinheiten.  Die Anzahl und Anordnung der Kapsomere in einem ikosaedrischen Kapsid kann unter Verwendung des von Donald Caspar und Aaron Klug vorgeschlagenen “Quasi-\u00c4quivalenzprinzips” klassifiziert werden.[13]  Wie die Goldberg-Polyeder kann eine ikosaedrische Struktur als aus Pentameren und Hexameren aufgebaut angesehen werden.  Die Strukturen k\u00f6nnen durch zwei ganze Zahlen indiziert werden h und kmit   h\u22651{ displaystyle h  geq 1}  und k\u22650{ displaystyle k  geq 0};;  Die Struktur kann als Einnahme betrachtet werden h Schritte vom Rand eines Pentamers, 60 Grad gegen den Uhrzeigersinn drehen und dann nehmen k Schritte, um zum n\u00e4chsten Pentamer zu gelangen.  Die Triangulationsnummer T. f\u00fcr das Kapsid ist definiert als:T.=h2+h\u22c5k+k2{ displaystyle T = h ^ {2} + h  cdot k + k ^ {2}}In diesem Schema enthalten ikosaedrische Kapside 12 Pentamere plus 10 (T. – 1) Hexamere.[14][15]  Das T.-Nummer ist repr\u00e4sentativ f\u00fcr die Gr\u00f6\u00dfe und Komplexit\u00e4t der Kapside.[16]  Geometrische Beispiele f\u00fcr viele Werte von h, k, und T. finden Sie unter Liste der geod\u00e4tischen Polyeder und Goldberg-Polyeder.Es gibt viele Ausnahmen von dieser Regel: Beispielsweise haben die Polyomaviren und Papillomaviren Pentamere anstelle von Hexameren in sechswertigen Positionen auf einem Quasi-T = 7-Gitter.  Mitglieder der doppelstr\u00e4ngigen RNA-Viruslinie, einschlie\u00dflich Reovirus, Rotavirus und Bakteriophage \u03c66, haben Kapside, die aus 120 Kopien des Kapsidproteins aufgebaut sind, entsprechend einem “T = 2” -Kapsid oder wohl einem T = 1-Kapsid mit einem Dimer in der Asymmetrie Einheit.  In \u00e4hnlicher Weise haben viele kleine Viren ein Pseudo-T = 3 (oder P = 3) -Kapsid, das gem\u00e4\u00df einem T = 3-Gitter organisiert ist, wobei jedoch unterschiedliche Polypeptide die drei quasi \u00e4quivalenten Positionen einnehmen [17]T-Nummern k\u00f6nnen beispielsweise auf unterschiedliche Weise dargestellt werden T. = 1 kann nur als Ikosaeder oder Dodekaeder dargestellt werden und je nach Art der Quasi-Symmetrie T. = 3 kann als abgeschnittenes Dodekaeder, Ikosidodekaeder oder abgeschnittenes Ikosaeder und ihre jeweiligen Dualen als Triakis-Ikosaeder, rhombisches Triacontaeder oder Pentakis-Dodekaeder dargestellt werden.[18][clarification needed]Prolate[edit]  Ein l\u00e4ngliches Ikosaeder ist eine h\u00e4ufige Form f\u00fcr die K\u00f6pfe von Bakteriophagen.  Eine solche Struktur besteht aus einem Zylinder mit einer Kappe an jedem Ende.  Der Zylinder besteht aus 10 l\u00e4nglichen dreieckigen Fl\u00e4chen.  Die Q-Nummer (oder T.Mitte), die eine beliebige positive ganze Zahl sein kann,[19]  Gibt die Anzahl der Dreiecke an, die aus asymmetrischen Untereinheiten bestehen und die 10 Dreiecke des Zylinders bilden.  Die Kappen werden durch das T (oder T) klassifiziertEnde) Nummer.[20]Das Bakterium E coli ist der Wirt f\u00fcr den Bakteriophagen T4, der eine prolate Kopfstruktur aufweist.  Das f\u00fcr Bakteriophagen kodierte gp31-Protein scheint funktionell homolog zu sein E coli Chaparon-Protein GroES und in der Lage, es beim Aufbau von Bakteriophagen-T4-Virionen w\u00e4hrend der Infektion zu ersetzen.[21]    Wie GroES bildet gp31 mit GroEL-Chaperonin einen stabilen Komplex, der f\u00fcr das Falten und Zusammenbauen unbedingt erforderlich ist in vivo des Bakteriophagen T4 Hauptkapsidproteins gp23.[21]Helical[edit]  3D-Modell einer helikalen Kapsidstruktur eines VirusViele st\u00e4bchenf\u00f6rmige und filament\u00f6se Pflanzenviren haben Kapside mit helikaler Symmetrie.[22]  Die helikale Struktur kann als eine Menge von beschrieben werden n 1-D molekulare Helices verwandt mit einem n-fache axiale Symmetrie.[23]  Die helikale Transformation wird in zwei Kategorien eingeteilt: eindimensionale und zweidimensionale helikale Systeme.[23]  Die Erzeugung einer gesamten helikalen Struktur beruht auf einer Reihe von Translations- und Rotationsmatrizen, die in der Proteindatenbank codiert sind.[23]  Die helikale Symmetrie ist durch die Formel gegeben P. = \u03bc x \u03c1, wo \u03bc ist die Anzahl der Struktureinheiten pro Umdrehung der Helix, \u03c1 ist der axiale Anstieg pro Einheit und P. ist die Tonh\u00f6he der Helix.  Die Struktur soll aufgrund der Eigenschaft offen sein, dass jedes Volumen durch Variieren der L\u00e4nge der Helix eingeschlossen werden kann.[24]  Das am meisten verstandene helikale Virus ist das Tabakmosaikvirus.[22]  Das Virus ist ein einzelnes Molek\u00fcl (+) Strang-RNA.  Jedes H\u00fcllprotein im Inneren der Helix bindet drei Nukleotide des RNA-Genoms.  Influenza-A-Viren unterscheiden sich durch mehrere Ribonukleoproteine. Das virale NP-Protein organisiert die RNA in einer helikalen Struktur.  Die Gr\u00f6\u00dfe ist auch unterschiedlich;  Das Tabakmosaikvirus hat 16,33 Proteinuntereinheiten pro helikaler Umdrehung.[22]  w\u00e4hrend das Influenza-A-Virus eine Schwanzschleife mit 28 Aminos\u00e4uren aufweist.[25]Funktionen[edit]Die Funktionen des Kapsids sind:das Genom sch\u00fctzen,liefern das Genom, undmit dem Host interagieren.Das Virus muss eine stabile, sch\u00fctzende Proteinh\u00fclle bilden, um das Genom vor t\u00f6dlichen chemischen und physikalischen Einfl\u00fcssen zu sch\u00fctzen.  Dazu geh\u00f6ren Formen nat\u00fcrlicher Strahlung, extreme pH- oder Temperaturwerte sowie proteolytische und nukleolytische Enzyme.  Bei nicht umh\u00fcllten Viren kann das Kapsid selbst an der Wechselwirkung mit Rezeptoren auf der Wirtszelle beteiligt sein, was zum Eindringen in die Wirtszellmembran und zur Internalisierung des Kapsids f\u00fchrt.  Die Abgabe des Genoms erfolgt durch anschlie\u00dfendes Entfernen oder Zerlegen des Kapsids und Freisetzung des Genoms in das Zytoplasma oder durch Aussto\u00dfen des Genoms durch eine spezialisierte Portalstruktur direkt in den Wirtszellkern.Ursprung und Entwicklung[edit]Es wurde vermutet, dass sich viele virale Kapsidproteine \u200b\u200bmehrfach aus funktionell unterschiedlichen zellul\u00e4ren Proteinen entwickelt haben.[26]  Die Rekrutierung von zellul\u00e4ren Proteinen scheint in verschiedenen Stadien der Evolution stattgefunden zu haben, so dass einige zellul\u00e4re Proteine \u200b\u200bvor der Divergenz zellul\u00e4rer Organismen in die drei gegenw\u00e4rtigen Lebensbereiche eingefangen und refunktionalisiert wurden, w\u00e4hrend andere vor relativ kurzer Zeit entf\u00fchrt wurden.  Infolgedessen sind einige Kapsidproteine \u200b\u200bin Viren weit verbreitet, die entfernte verwandte Organismen infizieren (z. B. Kapsidproteine \u200b\u200bmit der Geleerollenfalte), w\u00e4hrend andere auf eine bestimmte Gruppe von Viren beschr\u00e4nkt sind (z. B. Kapsidproteine \u200b\u200bvon Alphaviren).[26][27]Ein Rechenmodell (2015) hat gezeigt, dass Viruskapside m\u00f6glicherweise aus der RNA-Welt stammen und als Mittel f\u00fcr den horizontalen Transfer zwischen Replikatorgemeinschaften dienen, da diese Gemeinschaften nicht \u00fcberleben k\u00f6nnten, wenn die Anzahl der Genparasiten zunimmt, wobei bestimmte Gene verantwortlich sind f\u00fcr die Bildung dieser Strukturen und jener, die das \u00dcberleben selbstreplizierender Gemeinschaften beg\u00fcnstigten.[28]  Die Verschiebung dieser Ahnengene zwischen zellul\u00e4ren Organismen k\u00f6nnte das Auftreten neuer Viren w\u00e4hrend der Evolution beg\u00fcnstigen.[27]Siehe auch[edit]Verweise[edit]^ MA Asensio, NM Morella, CM Jakobson, EC Hartman, JE Glasgow, B Sankaran et al.  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PMID 31318422.Externe Links[edit]Wikimedia Commons hat Medien im Zusammenhang mit Kapsid.     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/2020\/12\/31\/capsid-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Capsid – Wikipedia"}}]}]