Кіріспе
Ретровирустардың қабықшалық протеин кешенінің құрамдас бөлігі, сонымен қатар 41 гликопротеіні деп те аталады, адам иммунжеткіштік вирусын (АИВ) қоса алғанда ретровирустардың қабықшалық протеин кешенінің құрамдас бөлігі болып табылады. Gp41 – жасуша мембранасы арқылы өтетін белок, оның эктодоменінде жасушаларды жұқтыру үшін қажетті бірнеше орын бар. Жасуша инфекциясындағы маңыздылығына байланысты, ол АИВ-қа қарсы вакциналар үшін маңызды нысана ретінде көп зейін қадаған.
Gp41 also known as glycoprotein 41 is a subunit of the envelope protein complex of retroviruses, including human immunodeficiency virus (HIV). Gp41 is a transmembrane protein that contains several sites within its ectodomain that are required for infection of host cells. As a result of its importance in host cell infection, it has also received much attention as a potential target for HIV vaccines.
Гендік және аудармадан кейінгі өзгерістер
Gp41 HIV вирусының env генімен gp120-мен бірге gp160 ретінде кодталған. Gp160 кейіннен кеңінен гликозильденіп, иесінің жасушалық протеазасы фуринмен протеолиздік түрде бөлінеді. Env генімен кодталған гликопротеиндердің жоғары гликозильделуі оларға адам организмінің иммундық жүйесінен қашуға мүмкіндік береді. Дегенмен, gp120-ге қарағанда gp41 аз гликозильденген және жақсы сақталған (генетикалық өзгерістерге аз бейім). Gp160 жеке субъектілерге бөлінгеннен кейін, бұл субъектілер вирус қабықшасының бетінде ковалентті емес байланыс арқылы орналасады.
Құрылымы
Gp41 және gp120, бір-бірімен ковалентті байланыссыз кезде, қаптамалық түйреу кешені деп аталады және үш gp41 және үш gp120 гетеротримері ретінде құралады. АИТВ-ның бетінде табылған бұл кешендер жас ұяшықтардың бірігуіне, қосылуына және нәтижесінде инфекциялануына жауап береді. Құрылымы қуыс ортасы бар, антиденелердің кіруіне кедеріс жасайтын, қоршақ тәрізді. gp120 вирустық қаптаманың бетінде орналасса, gp41 – вирустық қаптаманың ішінде гликопротеиннің бір бөлігімен бірге түйреу протеин кешенінің трансмембраналық бөлігі болып табылады. Gp41 тізбегінде үш маңызды аймақ бар: эктодомен, трансмембраналық домен және цитоплазмалық домен. 511-684 қалдықтарын қамтитын эктодоменді, 512-527 қалдықтарынан тұратын қосылу пептиді аймағына, спиральді N-терминалды гептадты қайталама (NHR) және C-терминалды гептадты қайталама (CHR) аймақтарына бөлуге болады. Бұл аймақтардан басқа, шаштық құрылымды тұрақтандыратын дисульфидтік байланыстар бар (gp41-дің бүктелген конформациясы) және антигендік нысана аймақтары бар мембранаға жақын сыртқы аймақ (MPER) де бар. Соның салдарынан gp120 және gp41 ақуыздарында конформациялық өзгерістер тізбегі пайда болады. Бұл конформациялық өзгерістер gp120-ден басталады, ол жоғарыда аталған корецепторлар үшін байланыс орындарын ашу үшін қайта құрылымдалады. gp41-дің өзегі алты спиральді жиынтыққа (коил-коил) бүктеліп, бұрын жасырылған гидрофобты gp41 қосылу пептидтерін ашады, олар жас ұяшық мембранасына енгізіліп, қосылуға мүмкіндік береді. Бұл конформацияның ішкі өзегі 3 NHR-ден тұрады, олар гидрофобты қалталарға ие, бұл оларға CHR-дегі антипараллельді нақты қалдықтармен байланысуға мүмкіндік береді.
Есірткі нысанасы ретінде
gp41 синтездік пептидтерінің мақсатты жасушамен өзара әрекеттесуі вирустық және қабылдаушы жасуша мембраналарын біріктіретін аралық, шаштық құрылымның қалыптасуына себеп болады. Шаштық құрылымға дейінгі кезеңнің жартылай ыдырау уақыты салыстырмалы түрде ұзақ, бұл оны терапиялық араласу және тежегіш пептидтер үшін ықтимал нысанаға айналдырады. Энфувиртид (сондай-ақ T 20 деп белгілі) – 36 қалдықтан тұратын альфа-пептидтік синтез тежегіші, ол шаштық құрылымға дейінгі құрылымға байланысып, мембраналық бірігуге және ВИЧ-1-дің жасушаға енуіне кедергі келтіреді. Осы құрылымның осалдығы синтезді болдырмайтын дәрілердің толық спектрін әзірлеуге бастама берді. Бұл дәрілерді әзірлеу кезінде зерттеушілер қиындықтарға тап болады, себебі тежелімдеуге мүмкіндік беретін конформация өте жылдам пайда болады, содан кейін қайта құрылымдалады. Энфувиртид өте нашар ауыздық биодоступкалыққа ие және организмде жылдам өңделіп, шығарылады. Сондай-ақ, ВИЧ-тың кейбір штаммдары T 20-ға қарсы тұру қабілетін дамытты. T 20-ны қолданумен байланысты қиындықтарды болдырмау үшін зерттеушілер пептидтік тежегіштерді іздестірді. MPER – бұл кең спектрлі бейтараптандыратын антиденелер (bNAbs) арқылы танылуға болатын ықтимал нысана ретінде зерттелген аймақ, бірақ ол тиімді нысана емес, себебі ол тудыратын иммундық жауап жеткілікті күшті емес, сондай-ақ ол gp41-дің жасуша мембранасына енетін бөлігі (содан кейін антиденелер оған жете алмайды). MPER-дегі антиген байланысу аймақтарынан басқа, тиімді антиген байланысу аймақтары болуы мүмкін басқа да нысаналар бар, соның ішінде gp41 конформациялық өзгерісінен кейін қалыптасқан NHR ядросының гидрофобтық қалталары. N36 және C34, немесе NHR және CHR негізіндегі пептидтер (немесе gp41 бөліктерін имитациялайтын аминқышқылдарының қысқа тізбектері) жоғары байланысу қабілетінің арқасында тиімді антигендер ретінде әрекет ете алады. Мономермен салыстырғанда, C34 байланысуға жоғарырақ қабілетке ие болумен қатар, T 20-ға төзімді ВИЧ-ты да жақсы тежелімедейді, бұл оны энфувиртидпен емдеуге жақсы балама жасайды. Соңғы кезде gp120 gp41 интерфейсі bNAbs үшін нысана ретінде қарастырылуда.