病毒學/Gag 蛋白

Gag 多聚蛋白是由逆轉錄病毒 RNA 序列的核苷酸序列構建的蛋白質。這些 Gag 多聚蛋白用於逆轉錄病毒的病毒複製週期。Gag 多聚蛋白指導逆轉錄病毒顆粒從細胞膜的組裝和釋放。2 利用蛋白質測序方法，科學家現在可以開始瞭解這些蛋白質如何與宿主細胞相互作用並阻止感染。目前，由於缺乏關於組裝的結構和相互作用的知識，尚未利用任何方法來確定利用 Gag 蛋白進行抗病毒治療。（1）

Rous 肉瘤病毒 (RSV) 透過 Gag 蛋白介導其透過細胞核的運輸。我們之前報道過 RSV Gag 的核定位與病毒基因組 RNA 的有效包裝有關；然而，RSV Gag（蛋白質）的核內活動尚未得到很好的理解。（3）

Gag 蛋白的序列取決於 Gag-核酸的相互作用。短至 20-40 個核苷酸的核酸可以體外支援組裝。（1）

逆轉錄病毒分為兩個亞科；正逆轉錄病毒亞科和泡沫逆轉錄病毒亞科。（2）在這些科中表達的 Gag 蛋白沒有序列保守性；然而，蛋白質的同源性具有驚人相似的結構相似性。（1）

由於 Gag 蛋白是逆轉錄病毒顆粒的基本組成部分，因此將基因表達為該蛋白質就足以複製類病毒顆粒。1 Gag 蛋白本身在該複合體中具有多個結構域。Gag 蛋白的這種多結構域參與與質膜、RNA 和其他 Gag 分子的脂質的相互作用。（1）

Gag 蛋白在病毒顆粒組裝過程中發生構象變化。在一個 Gag 蛋白中，有一個 N 端基質結構域 (MA) 和一個 C 端核衣殼結構域 (NC)。雖然這兩個結構域都帶正電荷並且對帶負電荷的離子具有親和力，但基質結構域由於磷脂醯肌醇 (4,5) 二磷酸的存在而對脂質具有高親和力，而核衣殼結構域對核酸具有高親和力。這種親和力使 Gag 蛋白在進入含有核酸的核仁的質膜時呈棒狀。（1）

Gag 蛋白的核衣殼結構域對位於非病毒 RNA 片段中的病毒 RNA 序列具有更高的親和力。病毒 RNA 序列被歸類為“Psi”。在沒有包含 Psi 的 RNA 的情況下，已經觀察到組裝成正常外觀的類病毒顆粒，因此表明沒有選擇性。一個引人注目的例外是，儘管 Gag 的核衣殼結構域帶正電荷，並且對於大多數逆轉錄病毒中的核酸相互作用至關重要，但在 delta 逆轉錄病毒中它是中性的。（1）

如前所述，Gag 蛋白還有助於 vRNA 的包裝。所有逆轉錄病毒 vRNA 均以二聚體形式包裝到病毒顆粒中。在鼠白血病病毒 (MLV) 中，二聚體中兩個單體之間的接觸包括擴充套件的鹼基配對片段 PAL1 和 PAL2，即迴文位點。（1）

瞭解這些 Gag 多聚蛋白的測序和作用非常重要。如果科學家可以靶向 Gag 蛋白合成，那麼就可以阻止 Gag 蛋白的構建、RNA 的包裝以進行感染以及病毒 DNA 合成的引物化。（1）

1. 逆轉錄病毒 Gag 蛋白與 RNA 的多樣化相互作用。（2012）。Alan Rein、Siddhartha A.K. Datta、Christpher P. Jones 和 Karin Musier-Forsyth 於 2012 年 11 月 20 日從 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21550256 檢索

2. 逆轉錄病毒。（2009 年）。美國國家生物技術資訊中心 於 2012 年 11 月 20 日從 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/retroviruses/ 檢索

3. NC 介導的逆轉錄病毒 Gag 蛋白的核仁定位。（2012）。Lochmann TL、Bann DV、Ryan EP、Beyer AR、Mao A、Cochrane A、Parent LJ. 於 2012 年 11 月 20 日從 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23036987 檢索