머리핀 복제 롤링 중

Rolling hairpin replication

롤링헤어핀복제(RHR)는 파보바이러스과(Parvoviridae)를 구성하는 바이러스 그룹인 파보바이러스에 의해 사용되는 단방향의 가닥 치환 형태입니다.파르보바이러스는 머리핀 고리를 형성하는 각 끝의 텔로미어에 의해 게놈의 코드 부분이 측면으로 둘러싸인 선형 단일 가닥 DNA 게놈을 가지고 있습니다.RHR 동안, 이러한 머리핀 고리는 DNA 복제의 방향을 바꾸기 위해 반복적으로 펼쳐졌다 다시 접혔다 하며, 따라서 복제는 게놈을 통해 앞뒤로 계속 진행됩니다.RHR은 NS1 또는 Rep로 다양하게 불리는 파르보바이러스에 의해 코드된 핵산가수분해효소에 의해 시작 및 종료되며, RHR은 원형 게놈을 가진 ssDNA 바이러스에 의해 사용되는 롤링 서클 복제와 유사하다.

RHR이 시작되기 전에 숙주세포 DNA 중합효소가 게놈을 이중사슬화되어 말단 머리핀에 접속되는 이중화 형태로 변환한다.여기에서 바이러스 개시 단백질을 코드하는 메신저 RNA(mRNA)를 전사 번역하여 단백질을 합성한다.개시단백질은 원점이라 불리는 머리핀에 인접한 영역에 게놈을 결합하고 절단하여 헬리케이스 활성으로 복제 포크를 확립함으로써 RHR을 시작합니다.흠집이 나면 머리핀이 선형으로 펼쳐지고 확장됩니다.그러면 텔로미어가 복제되고 텔로미어의 양쪽 가닥이 원래의 턴어라운드 형태로 다시 결합됩니다.이렇게 하면 복제 포크가 재배치되어 템플릿을 다른 스트랜드로 전환하고 반대 방향으로 이동합니다.다른 쪽 끝에 도달하면 동일한 전개, 복제 및 재판매 프로세스가 수행됩니다.

파르보바이러스는 양쪽 머리핀이 같은지 다른지에 따라 다르다.아데노 관련 바이러스(AAV)와 같은 호모텔로미어 파르보 바이러스, 즉 동일하거나 유사한 텔로미어를 가진 균은 앞에서 설명한 과정인 말단 분해능에 의해 양끝이 복제된다.생쥐의 미세한 바이러스(MVM)와 같은 헤테로멜성 파르보바이러스는 말단 분해능으로 한쪽 끝을 복제하고 접합 분해능으로 불리는 비대칭 프로세스를 통해 다른 한쪽 끝을 복제한다.비대칭 접합 분해 시 텔로미어의 이중 확장 형태는 십자형 접합으로 재편성되며 텔로미어의 올바른 배향은 십자형 하완에서 복제된다.RHR의 결과, 다수의 게놈 복사를 포함한 복제 분자가 합성된다.개시 단백질은 이 복제 콩케머로부터 자손 ssDNA 게놈을 주기적으로 제거한다.

배경

파르보바이러스는 직경 [1]18~26나노미터의 단단한 20면체 단백질 캡시드로 둘러싸인 단가닥 DNA (ssDNA) 게놈을 가진 DNA 바이러스군이다.고리를 형성하는 원형 게놈을 가진 대부분의 다른 ssDNA 바이러스와 달리, 파르보바이러스는 게놈의 양 끝에 짧은 말단 염기서열을 가진 선형 게놈을 가지고 있다.이 흰개미들은 머리핀이나 머리핀 루프라고 불리는 구조로 형성될 수 있고 짧고 불완전한 [2][3]회문들로 구성되어 있다.바이러스마다 다르지만, 게놈의 코드 영역은 길이가 4-6 킬로베이스(kb)이고, 흰자리는 길이가 각각 116-550 뉴클레오티드(nt)이다.헤어핀 시퀀스는 DNA 복제 및 [1][4]패키징에 필요한 대부분의 cis-acting 정보를 제공합니다.

파르보 바이러스의 게놈은 긍정적이거나 부정적일 수 있다.AAV2와 같은 AAV와 같은 아데노 관련 바이러스(AAV)와 같은 일부 종들은 거의 동일한 수의 양성 및 음성 가닥을 비리온으로 패키지화하며, 생쥐의 미소 바이러스(MVM)와 같은 다른 종들은 음성 가닥을 패키징하는 것을 선호하며,[4] 다른 종들은 다양한 비율을 가지고 있다.이러한 차이 때문에, 비구조적 단백질을 코드하는 가닥의 5µ 말단(일반적으로 "5 prime end"로 발음됨)을 "left end"라고 하고, 3µ 말단(일반적으로 "3 prime end"로 발음됨)을 "right [3]end"라고 한다.음의 검출 스트랜드에 대해서는, 3'엔드가 좌측,[4][5] 5'엔드가 우측입니다.

파르보바이러스는 DNA 복제의 단방향 가닥 이동 형태인 롤링 헤어핀 복제라고 불리는 과정을 통해 게놈을 복제합니다.복제 전에 ssDNA 게놈의 코드 부분을 이중사슬 DNA(dsDNA) 형태로 변환하고, 이를 바이러스 단백질에 의해 절단하여 복제를 개시한다.머리핀 흰개미의 순차적 전개와 리폴딩은 합성 방향을 역전시키는 작용을 하며, 이는 복제가 게놈을 따라 왔다 갔다 하며 연속 이중 복제 형태(RF) DNA 중간체를 합성할 수 있게 한다.자손 ssDNA 게놈은 RF [4][6]중간체로부터 제거된다.RHR의 일반적인 측면은 여러 속과 종에 걸쳐 보존되지만, 정확한 세부 사항은 [7]다를 수 있습니다.

파르보 바이러스 게놈은 회문 DNA 서열을 포함하는 복제의 뚜렷한 시작점을 가지고 있다.이러한 염기서열은 복제 과정 내내 내부 염기쌍과 내부 염기쌍을 번갈아 사용할 수 있으며,[2] 게놈의 양 끝에서 자가 자극 텔로미어 역할을 한다.그들은 또한 개시 단백질에 의해 사용되는 복제에 필요한 두 개의 주요 부위, 즉 결합 부위와 절단 [8]부위를 포함한다.텔로미어 염기서열은 상당한 복잡성과 다양성을 가지며, 이는 많은 [1][9]종에 대해 추가적인 기능을 수행함을 시사한다.예를 들어 MVM에서 왼쪽 머리핀은 인접한 프로모터로부터의 유전자 발현을 변조하는 전사 인자의 결합 부위를 포함한다.AAV의 경우 헤어핀은 DNA [5]검출 및 복구에 관여하는 MRE11/Rad50/NBS1(MRN) 복합체 및 Ku70/80 헤테로디머에 결합할 수 있다.그러나 일반적으로 이들은 같은 기본 구조를 가지고 있습니다.완전하거나 일차적으로 염기쌍이 된 영역이 축대칭으로 끝나는 불완전한 회문입니다.이 회문들은 Y자형 구조나 십자형 구조 등 다양한 구조로 접을 수 있다.복제 중에 흰개미는 축을 둘러싼 불완전한 밑면 쌍 또는 부분 십자형 영역이 머리핀의 [2][3][4]전개 및 재접종에 유리한 환경을 제공하는 힌지 역할을 한다.

AAV2와 같은 일부 파르보바이러스는 호모텔로머릭이다. 즉, 두 개의 회문 텔로미어가 유사하거나 동일하며 더 큰(반전된) 말단 반복((I)의 일부를 형성한다.TR) 시퀀스따라서 각 단말기의 끝에서의 복제는 비슷합니다.MVM과 같은 다른 파르보바이러스는 헤테로텔로머릭으로 물리적으로 서로 다른 텔로미어를 가지고 있습니다.그 결과, 2개의 텔로미어가 다른 복제 [2][3][4]프로세스를 가지고 있기 때문에, 헤테로메릭 파르보바이러스는 보다 복잡한 복제 프로세스를 가지는 경향이 있습니다.일반적으로 호모텔로미어 파르보바이러스는 말단 분해능이라고 불리는 과정을 통해 양 끝을 복제하는 반면, 헤테로멜로미어 파르보바이러스는 말단 [4][5][6][10]분해능이라고 불리는 비대칭 프로세스에 의해 한쪽 끝을 복제합니다.속은 다른 게놈 특성과 함께 이질체인지 동질체인지를 다음 [4]표에 나타낸다.

RHR 관련 Parvoviridae 게놈 특성 선택
서브패밀리 속 게놈 길이 헤테로/동질체 단자 반복(TR) 및 헤어핀(HP) 길이
덴소바이러스아과[주 1] 아쿠암비덴소바이러스 최대 6kb 균질체 최대 550nt TR, 최대 139nt HP
블라탐비덴소바이러스 최대 6kb 균질체 최대 550nt TR, 최대 139nt HP
헤미암비덴소바이러스 최대 6kb 균질체 최대 550nt TR, 최대 139nt HP
이테라덴소바이러스 최대 5kb 균질체 최대 250nt TR, 최대 165nt HP
미니암비덴소바이러스[주2] 최대 4.9kb 균질체 최대 199nt TR, 최대 113nt HP
페푸암비덴소바이러스 최대 6kb 균질체 최대 550nt TR, 최대 139nt HP
프로토암비덴소바이러스 최대 6kb 균질체 최대 550nt TR, 최대 139nt HP
진도암비덴소바이러스 최대 6kb 균질체 최대 550nt TR, 최대 139nt HP
하마파르보바이러스아과 브레비하마파르보바이러스[주 3] 최대 4.2kb 헤테로멜의 최대 135nt(L), 최대 180nt(R)
차파마파르보바이러스[11] 최대 4.4 kb 아마 이질체질일 것이다 최대 145 nt(L), 최대 117 nt(R)
헤파마파보바이러스[주 4] 최대 6.3 kb 헤테로멜의 최대 0.2 KB의 HP
이치타마파르보바이러스[12] 아마 이질체질일 것이다
펜스틸하마파르보바이러스[주 5] 최대 4kb 알 수 없는 알 수 없는
파보바이러스아과 암도파보바이러스 최대 4.8kb 헤테로멜의 최대 116nt(L), 최대 240nt(R)
아티파르보바이러스[13] 최대 5kb 알 수 없는 알 수 없는
아베파르보바이러스 최대 5.3 kb 균질체 최대 206 nt TR, 최대 39 nt HP
보카파르보바이러스 최대 5.5kb 헤테로멜의 140~180nt(L), 120~200nt(R)
코피파보바이러스 최대 5.6kb 아마 동질체일 것이다 알 수 없는
디펜도파보바이러스 최대 4.7kb 균질체 최대 145~454nt TR, 최대 125~415nt HP
에리트로파르보바이러스 최대 5.6kb 균질체 최대 383 nt TR, 최대 365 nt HP
로리파르보바이러스[14] 최대 4.8kb 알 수 없는 알 수 없는
프로토파보바이러스 최대 5.1kb 헤테로멜의 140~180nt(L), 180~200nt(R)
테트라파르보바이러스 최대 5.3 kb 알 수 없는 알 수 없는

일반 프로세스

헤어핀 복제를 롤링하는 전체 프로세스는 [4][5][7]다음과 같이 요약할 수 있습니다.

  • 1. 프라이머 역할을 하는 3µ 헤어핀의 3µ 끝에서 시작하여 새롭게 합성된 스트랜드가 5µ 헤어핀의 5µ 끝에 연결될 때까지 게놈의 코드 부분을 2가닥으로 하는 듀플렉스 DNA 분자를 생성한다.
  • 2. 바이러스 복제 개시 단백질을 코드하는 mRNA를 전사한 후 번역하여 단백질을 합성한다.
  • 3. 개시단백질은 원점이라고 불리는 영역 내에서 DNA를 결합하고 절단하여 머리핀이 선형으로 확장되는 결과를 초래합니다.동시에 개시단백질은 그 헬리케이스 활성과 함께 복제 포크를 확립한다.
  • 4. 확장된 형태의 머리핀을 복제하여 새로 합성된 가닥에 텔로미어의 반전 복사를 생성한다.
  • 5. 그 끝의 두 가닥이 두 개의 머리핀으로 되감겨 복제 포크를 다시 배치하여 템플릿을 전환하고 반대 방향으로 이동합니다.
  • 6. DNA 복제는 반대쪽 가닥을 템플릿으로 하여 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 직선적으로 계속된다.
  • 7. 반대쪽 끝에 도달하면 끝부분의 머리핀이 펼쳐지고 다시 접혀 종단을 복제하고 다시 템플릿을 교환하여 복제 방향을 변경합니다.이 앞뒤로 반복되는 복제는 여러 개의 게놈 복사본을 만들어냅니다.
  • 8. 바이러스 개시 단백질은 주기적으로 복제 콩케머로부터 DNA의 개별 게놈 가닥을 제거한다.
  • 9. 절제된 ssDNA 게놈을 새롭게 구성된 바이러스 캡시드로 패키지화한다.

레플리케이션 준비

세포 진입 시 복제에 필수적인 바이러스 단백질 NS1을 비리온에 부착하는 약 24개의 뉴클레오티드 길이의 테더가 나중에 [3]다시 부착되는 비리온에서 분리된다.세포 진입 후, 게놈이 캡시드 안에 여전히 있는 동안 바이러스들은 세포핵에 축적된다.이러한 캡시드는 엔트리 중에 오픈 상태 또는 이행 상태로 재설정될 수 있습니다.게놈이 캡시드를 떠나는 정확한 메커니즘은 [9]불분명하다.AAV의 경우 핵 인자가 캡시드를 분해하는 반면, MVM의 경우,[5] 마치 포털이라고 불리는 캡시드의 개구부에서 게놈이 3µ에서 5µ 방향으로 분출되는 것처럼 보인다.

파르보바이러스는 휴면세포가 DNA 합성 단계(S상)로 진입하도록 유도할 수 있는 유전자가 없다.또한, 벌거벗은 ssDNA는 불안정하거나, 숙주 세포에 의해 이물질로 인식되거나, 숙주 DNA 수복에 의해 부적절하게 복제될 수 있습니다.이러한 이유로, 게놈은 덜 방해적이고 안정적인 이중 형태로 빠르게 전환되거나 S 단계 동안 코팅이 풀릴 때까지 캡시드 내에 유지되어야 한다.일반적으로 후자는 발생하며 바이러스온은 숙주세포가 스스로 S상에 진입할 때까지 핵에서 침묵을 유지한다.이 대기 기간 동안, 비리온은 어떻게 이것이 [4]일어나는지는 불분명하지만,[9] 머리핀과 DNA를 보호하기 위한 숙주 방어 메커니즘을 피하기 위해 특정한 전략을 사용할 수 있습니다.이 게놈은 ssDNA로 포장되어 있기 때문에 유전자 [5][9]발현 전에 상보적인 가닥의 생성이 필요하다.

DNA 중합효소는 DNA를 5~3㎜ 방향으로만 합성할 수 있으며, 합성을 시작하기 위해서는 염기쌍 프라이머가 필요하다.파르보바이러스는 상보적인 가닥 [9]합성을 위한 프라이머로 말미를 사용함으로써 이러한 한계를 해결한다.왼쪽(3') 말단의 3' 하이드록실 말단은 초기 DNA 합성에 대한 내부 염기와 함께 첫 번째 [1][7]이중화 형태로 ssDNA 게놈을 변환한다.이것은 바이러스 텔로미어의 단일 복사본에 의해 왼쪽 끝에서 두 가닥이 공유적으로 서로 가교된 단량체 이중 가닥 DNA 분자입니다.듀플렉스 형식의 합성은 NS1 표현보다 먼저 이루어지기 때문에 초기 상보적인 스트랜드 합성의 레플리케이션포크가 오른쪽(5') 끝에 도달해도 오른쪽 끝의 머리핀을 치환하여 복사하지 않습니다.이를 통해 새로운 DNA 가닥의 3' 말단이 숙주 결합 효소에 의해 오른쪽 머리핀의 5' 말단에 공유 결합되어 이중 분자가 생성된다.이 단계에서 바이러스가 세포에 들어가기 전에 존재했던 테더 시퀀스가 [6]재동기화됩니다.

필수 바이러스 단백질 및 개시

감염된 세포가 S상에 들어가면, 호스트 복제 기계로 파르보 바이러스 게놈을 이중으로 변환해, 비구조(NS) 단백질을 코드하는 mRNA를 바이러스 프로모터(MVM용 [4][5][9]P4)로부터 전사한다.이러한 NS 단백질 중 하나는 보통 NS1이라고 불리지만 AAV가 [4]속하는 Dependoparvirus 속에서는 Rep1 또는 Rep68/78이라고도 불린다.NS1은 니카아제 [15]활성을 통해 복제 개시[9] 단백질로 작용하는 부위 특이적 DNA 결합 단백질이다.또한 특정 이중 원서열에 [4]니크를 도입하는 트랜스에스테르화 반응을 통해 이중 RF 중간체로부터 게놈의 양끝을 절제합니다.NS1의 주요 성분은 단백질의 N말단을 향한 HUH 핵산가수분해효소 도메인과 [16]C말단을 향한 슈퍼패밀리3(SF3) 헬리케이스 및 ATP효소 [1]활성을 포함한다.테트라뉴클레오티드 배열 5'-ACCA-3'1–3[1][9]의 반복에서 ssDNA, RNA 및 특이적으로 이중 DNA에 결합한다.이러한 염기서열은 바이러스 복제의 기원 부위에 존재하며 게놈 전체의 여러 부위에서 다소 퇴행성 형태로 [15]반복된다.

NS1은 염기쌍의 3' 뉴클레오티드를 유리 히드록실(-OH)[4]로 방출하는 트랜스에스테르화 반응을 통해 공유 폐쇄 우단 텔로미어를 포착한다.이 반응은 고이동성 그룹 1/2(HMG1/2) 패밀리의 숙주 DNA 결합 단백질에 의해 보조되며, 복제 기원인 OriR에서 생성되며, OriR은 오른쪽 머리핀 바로 옆 배열에 의해 생성된다.MVM의 왼쪽 끝 텔로미어, 헤테로멜로바이러스인 파보바이러스는 고차 이중 중간체에서의 복제 기원을 발생시킬 수 있는 배열을 포함하고 있지만, 이러한 배열은 단량체 분자의 머리핀 말단에서 비활성화되므로 NS1은 항상 오른쪽 [6]끝에서 복제를 시작합니다.

NS1은 티로신 [1]잔기를 통해 5' 말단에 공유 결합되어 있는 반면, 니킹에 의해 방출되는 3'-OH는 DNA 중합효소가 상보적 가닥[8] 합성을 시작하는 프라이머 역할을 한다.따라서 NS1의 복사본은 복제, 패키징 및 비리온 [4][6]방출을 통해 모든 RF 및 자손 DNA의 5' 말단에 부착되어 있습니다.NS1은 호모디머 또는 고차 멀티머로 조립됨으로써만 이 특정 부위에 결합할 수 있으며, 이는 NS1의 헬리케이스 도메인에 의해 매개될 가능성이 있는 아데노신 삼인산(ATP)의 첨가로 자연스럽게 발생한다.생체 내 연구에 따르면 NS1은 다양한 올리고머 상태로 형성될 수 있지만, 엔도핵산가수분해효소 도메인과 헬리케이스 [15]도메인 모두의 기능을 수행하기 위해 헥사머로 조립될 가능성이 높다.

Nick 위치에서 시작하여 NS1은 복제 포크를 구성하고 복제 3µ-to-5' 헬리케이스 역할을 하는 것으로 생각된다.NS1은 C 말단 부근에 산성 전사 활성화 도메인을 포함한다.이 도메인은 NS1이 타르 시퀀스라고 불리는 일련의 5'-ACCA-3' 모티브에 결합되어 있고 프로모터 유닛의 업스트림(5'-end 방향)에 위치하고 NS1 및 다양한 [15]전사인자와의 상호작용을 통해 전사를 상향 조절하는 역할을 한다.NS1은 또한 새로운 복제 포크의 확립과 치환된 단일 [6]가닥의 결합 및 안정화에 필수적인 세포 복제 단백질 A(RPA) 복합체를 모집한다.

NS1은 모든 파보바이러스에 필수적인 유일한 비구조 단백질이지만, 일부는 복제에 필수적인 다른 개별 단백질을 가지고 있다.MVM의 경우 NS2는 효율적인 DNA 증폭, 단일 가닥 자손 합성, 캡시드 조립 및 바이러스온 수출을 위해 숙주 세포를 재프로그래밍하는 것으로 보이지만 이러한 과정에는 직접 관여하지 않는 것으로 보인다.NS2는 초기 S 단계에서 NS1보다 최대 3배 빠르게 축적되지만 프로테아솜 매개 경로에 의해 빠르게 전환된다.감염 사이클이 진행됨에 따라 NS2는 P38에 의한 전사가 [15]두드러짐에 따라 일반적이지 않게 됩니다.또 다른 예는 보카바이러스의 핵인산단백질 NP1로, 합성되지 않으면 생존 불가능한 자손 [5]게놈이 된다.

바이러스성 NS단백질이 축적되면 숙주세포복제장치를 징발하여 숙주세포 DNA합성을 종료하고 바이러스성 DNA증폭을 시작합니다.숙주 DNA 복제에 대한 간섭은 바이러스 복제에 필수적이지 않은 숙주 복제 단백질에 대한 직접적인 영향, 숙주 DNA의 광범위한 절취 또는 바이러스 감염 시 핵의 재구성에 기인할 수 있다.감염 초기에, 파르보바이러스는 자율 파르보바이러스 관련 복제(APAR)라고 불리는 핵에 복제 포시를 확립한다.NS1은 바이러스 DNA [15]합성에 필요한 다른 세포 단백질과 이러한 구조에서 바이러스 DNA를 복제하는 것과 함께 국소화하는 반면, 복제에 필요하지 않은 다른 복합체는 APAR 체내에서 격리된다.단백질이 APAR 체내에서 포함되거나 제외되는 정확한 방법은 불분명하며 종마다 그리고 세포 유형마다 [5]다른 것으로 보인다.감염이 진행됨에 따라, APAR 마이크로 도메인은 바이러스 복제와 비리온 조립이 일어나는 곳에서 점진적으로 더 큰 핵포함체를 형성하기 위해 이전에 구별되었던 다른 핵물질과 결합하기 시작한다.S상이 시작된 후 숙주세포는 바이러스 DNA를 강제로 합성해 S상을 [17]떠날 수 없다.

MVM 오른쪽 끝 오리진

MVM의 오른쪽 끝 머리핀은 십자 모양으로 [1]배열된 248개의[10] 뉴클레오티드를 포함하고 있습니다.이 영역은 거의 완벽하게 염기쌍을 이루고 있으며, 축에 세 개의 짝이 없는 염기쌍이 있고, 축에서 20개의 뉴클레오티드가 배치된 불일치 영역입니다.하나의 가닥에 3개의 뉴클레오티드 삽입, AGA 또는 TCT는 서로 반대되는 NS1 결합 부위의 쌍을 분리하여 대체 십자형 구성을 가정할 수 있는 36개의 염기쌍 길이 회문장을 생성한다.이 설정에 의해 듀플렉스가 불안정해져 힌지로서 기능하는 것이 용이하게 됩니다.3-뉴클레오티드 배열 자체보다는 짝을 이루지 않은 염기들의 불일치는 이중 [10]DNA의 불안정성을 촉진하는 데 도움을 줄 수 있다.

오른쪽 머리핀 시퀀스의 전이중 선형 형태도 NS1 의존 원점으로 기능합니다.그러나 많은 파보바이러스 텔로미어의 경우 닉 부위 옆에 있는 이니시에이터 결합 부위만 원점 함수에 필요하며, 따라서 니킹에 필요한 최소 염기서열의 길이가 40개 미만이다.MVM의 경우 최소 오른쪽 끝 원점은 길이가 약 125개 베이스페어이며, 적어도 3개의 인식 요소가 관련되기 때문에 머리핀 배열의 대부분을 포함한다.Nick 부위 5µ-CTWTCA-3'(요소 1)는 결합된 이중 NS1 결합 부위(요소 2)로부터 업스트림에 7개의 뉴클레오티드가 위치하여 NS1이 복합체(요소 2)를 가지고 있다.상처 부위 및 머리핀 [10]축에 인접한 두 번째 NS1 결합 부위(요소 3) 위에 딩킹합니다.

두 번째 바인딩 부위는 Nick 부위에서 100개 이상의 베이스쌍이 떨어져 있지만 NS1에 의한 [10]분할에 필요합니다.생체 내에서는 하나의 위치가 선호되는 상태에서 1개의 뉴클레오티드를 더하거나 더하는 위치에는 약간의 변화가 있다.절단 중, 이 부위는 단일 가닥으로 노출될 가능성이 높으며, 부위 측면에 대한 테트라뉴클레오티드 반전 반복에 의해 최소 스템 루프로서 잠재적으로 안정화된다.NS1 바인딩 사이트의 최적의 형식에는 5'-ACCA-3' 시퀀스의 적어도3개의 탠덤복사가 포함됩니다.이러한 모티브에 대한 약간의 변화는 친화력에 작은 영향을 미치며, 이는 각 테트라뉴클레오티드 모티브가 NS1 복합체의 다른 분자에 의해 인식된다는 것을 암시한다.NS1 결합 사이트는 오른쪽 끝 원점에서 Nick 사이트보다 NS1을 위치시키는 높은 선호도 [18]사이트입니다.

ATP와 함께 NS1은 앞에서 언급한 배열에 걸쳐 비대칭적으로 결합하여 길이 41개의 염기쌍을 소화로부터 보호합니다.이 발자국은 ACCA 반복의 3' 말단 너머로 5개의 뉴클레오티드를 확장하지만, 5' 말단 너머로 22개의 뉴클레오티드를 확장하여, 발자국이 상처 부위 너머로 15개의 뉴클레오티드를 종료하도록 하여 NS1을 기원을 손상시키는 위치에 위치시킨다.니킹은 두 번째 먼 NS1 결합 부위가 원점에 존재하고 HMG1의 [18]첨가에 의해 전체 복합체가 활성화되는 경우에만 발생합니다.

NS1이 없는 경우 HMG1은 헤어핀 시퀀스를 독립적으로 결합하여 헤어핀 시퀀스를 구부려 소화를 방지하지 않습니다.또한 HMG1은 NS1에 직접 결합할 수 있고 원점에서 인식 요소에 결합되어 있는 NS1 분자 간의 상호작용을 매개하므로, 분할 복합체의 형성에 필수적이다.이 과정에서 십자형으로 재구성하는 축 영역의 능력은 중요하지 않은 것으로 보입니다.균열은 원점 요소의 정확한 간격에 따라 달라지기 때문에 추가 및 삭제는 치명적일 수 있지만 대체는 허용됩니다.HMG1의 첨가는 NS1에 의해 보호되는 염기서열을 약간만 조정하는 것으로 보이지만, 개입하는 DNA의 배치는 헤어핀 스템의 구아닌이 풍부한 요소를 통해 약 30개의 염기쌍을 연장하는 이중 나선 루프로 접히면서 변화한다.이 원소와 닉 부위 사이에는 5개의 티미딘 잔기가 루프에 포함되어 있으며, 해당 부위 옆에는 많은 아데닌 잔기와 티민 잔기를 교대로 포함하는 영역이 있어 유연성을 높일 수 있다.HMG1이 추가되면 이중 나선형 루프로 재구성되지 않는 원점은 [18]절단되지 않으므로 루프의 생성에 의해 단말기는 니카제를 활성화하기 위해 필요한 특정 3차원 구조를 가정할 수 있습니다.

터미널 해상도

니킹 후, 리플리케이션 포크가 새롭게 노출된 3'뉴클레오티드에 확립되어 일련의 용해 [9][18]및 재결합 반응을 통해 우측 끝 헤어핀을 펴고 복사한다.이 프로세스는 NS1이 원래 머리핀의 안쪽 끝에 흠집이 나면 시작됩니다.그런 다음 단말 시퀀스가 반대 방향으로 복사되어 원래 [9]시퀀스의 반전 복사가 생성됩니다.그 결과, 2개의 단말 시퀀스의 [18]카피가 격납되어 있는 듀플렉스 확장 형식의 단말기가 됩니다.NS1은 이를 위해 필요하지만, 전개는 포크 앞의 헬리케이스 활성에 의해 매개되는지 아니면 5'-(ACCA)-n3' 인식 [6]부위 중 하나에서 DNA 결합에 이은 이중성의 불안정성에 의해 매개되는지는 불분명하다.이 과정은 보통 터미널 해상도라고 불리지만 헤어핀 전송 또는 헤어핀 [6][9]해상도라고도 불립니다.말단 분해능은 복제의 각 라운드에서 발생하므로 자손 게놈은 각 말단 배향의 동일한 수를 포함합니다.두 방향은 "플립"과 "플랍"[5][6]으로 불리며, 오른쪽 끝 텔로미어의 플립과 플랍에 대해서는 R과 r 또는 B와 b, 왼쪽 끝 텔로미어의 [7][19]플립과 플랍에 대해서는 L과 l 또는 A와 a로 나타낼 수 있다.parvoviral terminal palindrom은 불완전하기 때문에 어떤 방향이 어떤 것인지 [1]식별하기 쉽다.

말단 분해 과정에서 생성된 확장된 형태의 이중 텔로미어는 NS1에 의해 ATP 가수분해로 매개되어 개별 가닥이 스스로 접히도록 하여 흰개미의 플립과 플랩을 갖는 헤어핀 "토끼 귀" 구조를 형성합니다.이를 위해서는 NS1 헬리케이스 활성뿐만 아니라 부위 특이적 결합 활성도 필요하며, 후자는 NS1이 확장 형태 [10][20]말단의 축을 둘러싼 NS1 결합 부위의 대칭 복사본에 결합할 수 있도록 한다.

토끼 귀 형성은 새롭게 합성된 DNA 가닥의 3' 뉴클레오티드가 내부 염기쌍으로 결합되도록 하며, 이는 추가적인 선형 [10]배열의 합성을 최소화하는 가닥 전환 기법으로 복제 포크를 재배치한다.말단 분해능이 끝날 때 DNA 합성에서 토끼 귀 형성으로 전환하려면 다양한 유형의 NS1 복합체가 필요할 수 있습니다.또는 NS1 복합체는 이 스위치 동안 그대로 남아서 토끼 [20]귀로 리폴딩한 후 스탠드 변위 합성을 시작할 수 있다.레플리케이션 포크의 위치가 변경된 후, 새롭게 합성된 DNA 스트랜드를 [7]템플릿으로 하여 레플리케이션은 왼쪽 끝을 향해 계속된다.

아마도 머리핀을 펼치려면 게놈의 왼쪽 끝에서 NS1이 필요할 것이다.NS1은 결과적으로 확장된 형태의 왼쪽 이중 구조를 토끼 귀 구조로 재구성하고 용해하는 데 직접적으로 관여하는 것으로 보이지만, 이 반응은 오른쪽 끝 말단에서보다 덜 효율적인 것으로 보인다.MVM에 대해 게놈의 이합체 및 4중합체 콘세머를 순차적으로 생성한다.이들 콘크리트에서는 교대 단위장 게놈이 왼쪽 끝에서 왼쪽 끝,[1][10] 오른쪽 끝에서 오른쪽 끝 방향으로 회문 접합을 통해 융합된다.전체적으로, RHR은 게놈의 염기서열을 코드화하는 결과를 낳는다.[1][7][10]우측 엔드 텔로미어의 리니어 구성과 헤어핀 구성 모두 RHR 개시를 지원하므로 듀플렉스 우측에서 우측 엔드 접합의 해결은 베이스 페어의 듀플렉스 시퀀스에서 대칭적으로 이루어지거나 이 복합체가 용해되어 2개의 헤어핀으로 재설정된 후에 발생할 수 있습니다.이 두 가지 반응 중 어느 것이 더 일반적인지는 둘 다 동일한 결과를 [20]내는 것으로 보이기 때문에 불분명하다.

AAV의 경우 각 텔로미어의 길이는 125개이며 T자형 머리핀으로 접을 수 있습니다.AAV는 4개의 Rep 단백질을 암호화하는 Rep 유전자를 포함하고 있으며, 2개의 Rep68과 Rep78은 복제 개시 단백질로 작용하며 NS1과 같은 니카아제 및 헬리케이스 활성과 같은 기능을 수행한다.이들은 말단 줄기 영역에서 (GAGC)3 배열을 인식하고 결합하며 trs라고 불리는 20개 염기의 지점을 포착한다.MVM과 동일한 터미널 해결 프로세스가 AAV에 대해 수행되지만 양 끝에서 수행됩니다.다른 두 Rep 단백질인 Rep52와 Rep40은 DNA 복제에는 관여하지 않지만 자손 합성에 관여한다.AAV 복제는 세포를 감염시키는 아데노 바이러스 또는 헤르페스 바이러스에 의존한다.공감염이 없을 경우 AAV 게놈은 공감염이 [1]발생할 때까지 숙주 세포의 DNA에 통합된다.

일반적인 규칙은 AAV 및 B19와 같은 동일한 말단을 가진 파르보바이러스, 즉 호모텔로미어 파르보바이러스가 종단 분해능에 의해 양끝을 복제하여 각 텔로미어의 [1][4][6]플립 및 플랍 횟수를 동일하게 발생시키는 것이다.서로 다른 말단을 가진 파르보바이러스는, 즉 MVM과 같은 헤테로메릭 파르보바이러스는 말단 분해능으로 한쪽 끝을 복제하고 비대칭 접합 분해능으로 다른 한쪽 끝을 복제한다. 이는 단일 시퀀스 방향을 보존하고 NS1의 [4][10]니카제를 활성화하기 위해 다른 구조적 배열과 보조 인자를 필요로 한다.AAV DNA 중간체는 공유결합감각과 안티센스 가닥을 포함하고 있으며 변성조건 하에서 게놈 콘코메터를 생성하며, AAV 복제는 또한 어떤 형태의 접합 분해능을 [10]필요로 하는 이중 콘코메터를 합성함을 나타낸다.

MVM 좌측 원점

음의 MVM 게놈에서 왼쪽 끝 머리핀은 길이가 121 뉴클레오티드이며 단일 플립 시퀀스 방향으로 존재합니다.이 텔로미어는 Y자형이며 Y의 "귀"로 접히는 작은 내부 회문, 비대칭 티미딘 잔기에 의해 방해되는 길이의 이중줄기 영역 43 뉴클레오티드 및 선외기 [1][20]암의 5µ-GAA-3µ 시퀀스가 반대인 불일치 "버블" 시퀀스를 포함한다.이 머리핀의 시퀀스는 전사 복제 및 조절에 모두 관여합니다.이 두 가지 기능에 관련된 요소가 머리핀의 [20]두 팔을 분리합니다.

MVM의 왼쪽 끝 텔로미어 및 모든 헤테로메릭 파르보바이러스는 헤어핀 구성에서 레플리케이션의 원점으로서 기능할 수 없습니다.대신, 머리핀을 펴고, 연장하고, 복사하여 이합체 RF의 인접한 게놈을 가로지르는 이중 염기쌍 배열을 형성할 때 아래쪽 가닥에 단일 기원이 생성됩니다.이 구조에서 GA/TC[1] 다이뉴클레오티드를 둘러싸고 있는 선외기 암의 배열은 원점인 OriL로TC 기능합니다.OriL이라고GAA 불리는 버블 트리뉴클레오티드를 포함하는 인보드 암의 동등한 GAA/TTC 배열은 원점 역할을 하지 않습니다.말단의 인보드 암과 헤어핀 구성은 대신 바이러스 전사 촉진제 P4의 상류 제어 요소로 기능하는 것으로 보입니다.또,[20] 레플리케이션에는, 한쪽의 암과 절단 부분을 분리하는 기능이 불가결합니다.

최소 선형 왼쪽 끝 원점은 약 50개의 염기쌍 길이이며, 한 끝에 5개의 뉴클레오티드가 떨어져 있는 두 개의 5'-ACGT-3' 모티브에서 상처 부위보다 7개의 염기쌍까지 확장된다.기포의 GA 시퀀스 자체는 상대적으로 중요하지 않지만, 기포가 [1][20]기능하기 위해서는 기포가 차지하는 공간이 필요합니다.원점 내에는 세 가지 인식 배열이 있다. 즉, 17개의 뉴클레오티드 하류(3'-엔드 방향)에 위치한 니크 부위 5'-CTWTCA-3'에 NS1 복합체를 오리엔트하는 NS1 결합 부위 및 2개의 ACGT 모티브이다.이러한 모티브는 파르보바이러스 개시인자(PIF) 또는 글루코콜티코이드 변조요소결합단백질(GMEB)[21]이라고 불리는 이단세포 인자와 결합한다.

PIF는 p96과 p79라는 두 개의 서브유닛을 포함하는 부위 특이적 DNA 결합 헤테로다이머 복합체로 숙주 세포에서 전사 조절제 역할을 한다.KDWK 폴드를 통해 DNA를 결합하고 두 개의 ACGT 반사이트를 인식합니다.이러한 부위들 사이의 간격은 PIF의 경우 1에서 9개의 뉴클레오티드에 대해 6개의 최적의 간격으로 크게 달라질 수 있다.PIF는 두 복합체가 버블 비뉴클레오티드 위에서 접촉을 확립할 수 있기 때문에 왼쪽 끝 오리엘의TC 활성 형태에서는 NS1의 결합을 안정화하지만 비활성 형태에서는GAA 안정화하지 않는다.MVM이 속하는 프로토파보바이러스속 [note 6]다른 모든 종의 왼쪽 머리핀은 간격에 약간의 차이가 있지만 거품 비대칭과 PIF 결합 부위를 가지고 있다.이는 모두 유사한 원점 분리 [21]메커니즘을 공유하고 있음을 시사합니다.

비대칭 접합 분해능

이합체 접합부의 활성 원점TC OriL 위치 때문에 왼쪽 끝 머리핀의 새로운 복사본을 올바른 방향으로 합성하는 것은 간단하지 않다. 즉, 플립 방향의 복제 포크는 이 부위에서 선형 브리지 구조를 통해 이동하는 복제 포크가 플롭 방향으로 새로운 DNA를 합성해야 하기 때문이다.대신 십자형 중간체를 생성하는 공정에서 좌측 MVM 이합체 접합부가 비대칭적으로 분해된다.이 기동은 두 가지를 달성합니다. 새로운 DNA를 올바른 배열 방향으로 합성할 수 있게 하고 NS1에 의해 분해될 수 있는 구조를 만듭니다.이 "헤테로크루시폼" 합성 모델은 분해능이 NS1 헬리케이스 활성에 의해 구동된다는 것을 암시하며, 이중 회문(duplex palindrome)의 고유한 불안정성에 의존하며, 이중 회문([21]palindrome)은 선형 구성과 십자형 구성 사이에서 전환할 수 있는 특성이다.

NS1은 처음에 접합부의 B("오른쪽") 팔에서 OriL에TC 단일 가닥 닉을 도입하고 닉의 5'쪽에 있는 DNA에 공유 결합하여 염기쌍의 3' 뉴클레오티드를 노출시킨다.복제 포크 조립 속도에 따라 두 가지 결과가 발생할 수 있습니다.어셈블리가 고속인 경우 접합이 선형 구성일 때 "read-through" 합성에 의해 상부 스트랜드가 복사되어 이중 접합이 재생성되고 복제 풀에 피드백되는 양의 감지 스트랜드가 대체됩니다.이는 MVM DNA 증폭을 촉진하지만 올바른 방향으로 새로운 말단 염기서열을 합성하거나 접합 [22]분해능으로 이어지지는 않습니다.

분해 가능한 구조를 만들려면 초기 절취 후 이합체 접합부를 녹이고 십자 모양으로 재배치해야 합니다.이는 5'-결합 NS1 복합체의 3'-5' 헬리케이스 활성에 의해 구동된다.이 십자형이 Nick 부위 너머로 배열이 포함되도록 확장되면 OriL의TC Nick 부위에서 노출된 프라이머는 십자형 하단 팔에서 보완체와 함께 아닐링하여 템플릿 전환을 거칩니다.이 시점 이후에 포크가 조립되면 후속 합성이 전개되고 하단 십자형 암이 복사됩니다.이렇게 하면 B [22]암의 아래쪽 가닥에 부착된 플립 시퀀스 방향으로 새로 합성된 텔로미어가 포함된 헤테로크루크 형태의 중간체가 생성됩니다.이 수정된 접합부를 MJ2라고 합니다.[23]

MJ2의 하부 암은 터미널 분해능 중에 생성된 것과 본질적으로 동일한 확장 형태의 이중 회문입니다.MJ2가 합성되면 하완은 토끼귀 형성에 취약해진다.이것은 새롭게 합성된 하부 암의 복사본의 3' 뉴클레오티드를 재배치하여 접합부의 B 암의 인보드 시퀀스와 짝을 이루어 주요 가닥 치환 합성을 가능하게 한다.이 3μ뉴클레오티드에 레플리케이션 포크가 생성되면 B 암의 아래쪽 가닥이 복사되어 MJ1이라는 중간 접합부가 생성되고 위쪽 가닥이 점차 치환된다.이것에 의해, 새롭게 합성된 B턴어라운드(B-ta) 시퀀스가 해방됩니다.나머지 십자형(θJ)은 B 암의 상부에 부분적으로 단일 가닥으로 되어 있으며 A("왼쪽") 암의 하단 가닥과 짝을 이룬 접합부의 온전한 상부 가닥을 왼쪽 끝 머리핀의 온전한 복사본과 함께 포함하며, 5µ NS1 복합체로 끝납니다.δJ는 NS1 헬리카제를 담당하기 때문에 정기적으로 [22][23]구성을 변경하는 것으로 추정된다.

다음 단계는 확실성이 낮지만 지금까지 프로세스에 대해 알려진 내용을 바탕으로 추론할 수 있습니다.NS1 헬리케이스는 정상적으로 비활성화된 A측의 δJ에 있는 닉 부위가 이중-헤어핀 재배치 중에 일시적으로 단가닥 형태로 반복적으로 노출되는 동적 구조를 만들어 NS1이 보조 인자의 도움 없이 닉 부위와 오리엘 원점(originGAA OriL)에 결합할 수 있도록 할 것으로 예상된다.이 닉은 NS1을 δJ의 양의 센스 "B" 가닥에 공유 결합 상태로 남겨두고 이 가닥을 방출합니다.니킹은 또한 γJ의 "A" 가닥에 염기쌍의 3' 뉴클레오티드를 열어 주요 DNA 합성을 가능하게 한다.여기서 레플리케이션포크가 확립되어 있는 경우는, A스트랜드가 전개되어 복사되어 듀플렉스 확장 [23]형식이 작성됩니다.

MVM 게놈이 생체 내에서 복제될 때, 이합체 복제 형태의 양끝이 효율적인 수의 오른쪽 머리핀 기원을 포함하기 때문에 앞서 언급한 흠집이 발생하지 않을 수 있습니다.따라서 복제 포크는 최종 해상도 흠집 전에 B 암의 상단 가닥을 복사하면서 게놈 오른쪽 끝에서 조광 접합부 쪽으로 다시 진행될 수 있습니다.이것에 의해, 다이머 브릿지의 해결이 바이패스 되어, 상단의 스트랜드가 복제되는 듀플렉스 다이머 풀로 재활용됩니다.밀접하게 관련된 바이러스인 LuII에서, 단일 가닥의 닉은 왼쪽 끝의 머리핀을 플롭 방향으로 하여 양의 가닥을 방출합니다.MVM과 달리 LuII는 양쪽 감각의 가닥을 동일한 주파수로 패키징합니다.음의 가닥에서는 왼쪽 끝의 머리핀이 모두 플립 방향이고, 양의 가닥에서는 플립 방향과 플립 방향의 수가 동일합니다.LuII는 MVM에 비해 Nick 사이트 바로 3㎜에 2base insertion을 포함하고 있어 효율이 저하됩니다.이 때문에 게놈 오른쪽 끝의 복제 포크 어셈블리의 효율성이 떨어지면 [23]발생 시간이 길어지기 때문에 단일 가닥 절취에 유리할 수 있습니다.

자손의 합성

개개의 자손 게놈은 보통 복제 개시 단백질에 의해 복제 기원의 절단을 도입함으로써 게놈 복제 콘큐머에서 제거된다.이것은 말단 분해능과 접합 분해능의 조합으로 텔로미어를 복제하고 복제 [7][20]분자로부터 개별 ssDNA 게놈을 대체하는 새로운 복제 포크를 확립하는 결과를 초래한다.이 과정의 마지막에 텔로미어는 안쪽으로 접혀 절제된 게놈에 헤어핀을 형성한다.절제 중에 생성된 확장된 형태의 흰개미는 최종 분해능 이전의 확장된 형태의 분자와 유사하기 때문에, 녹아서 토끼 귀로 다시 접어서 추가적인 복제를 [1]할 수 있습니다.따라서 감염된 세포 내에서 수많은 복제성 응고체가 [7]발생할 수 있다.

자손 ssDNA 게놈의 이동은 주로 또는 전적으로 활성 DNA 복제 중에 발생하거나 세포가 바이러스 입자를 조립할 때 발생합니다.따라서 단일 가닥의 변위는 바이러스 DNA를 캡시드로 포장하는 것과 관련이 있을 수 있다.이전 연구에서는 사전조립된 바이러스 입자가 포크에서 이동하면서 게놈을 5µ~3µ 방향으로 분리할 수 있다고 제안했지만, 보다 최근의 연구에 따르면 새로 합성된 단일 [24]가닥을 사용하여 NS1 헬리케이스에 의해 구동되는 3µ~5µ 방향으로 패키징이 수행된다고 한다.

이러한 단일 가닥이 핵플라스마에 방출되어 포장 복합체가 복제 복합체와 물리적으로 분리되어 있는지 또는 복제 중간체가 복제 및 포장 기질 역할을 하는지 명확하지 않다.후자의 경우, 새롭게 치환된 자손 게놈은 DNA [24]복제와 물리적으로 연관된 NS1 분자 또는 캡시드 단백질 사이의 상호작용을 통해 복제 복합체에 보관될 것이다.게놈은 캡시드의 [4]20면체 5배 축 중 하나에 위치한 포털이라는 입구를 통해 캡시드에 삽입되는데, 이는 복제 [5]주기 초기에 게놈이 배출되는 개구부와 반대일 수 있다.

캡슐화를 위한 가닥 선택은 특정 포장 신호를 포함하지 않을 가능성이 높지만 KHT(Kinetic Hairpin Transfer) 수학적 모델에 의해 예측될 수 있습니다. KHT는 각 말단 유형이 다음을 가능하게 하는 반응을 겪을 수 있는 효율성의 관점에서 패키지 게놈의 가닥 분포와 말단 구조를 설명합니다.베끼고 쇄신해야 한다.즉, KHT 모델은 두 개의 게놈 말미가 분해되고 복제되는 상대적 효율이 감염 중에 생성된 증폭된 복제 중간체의 분포를 결정하고 궁극적으로 특징적인 극성과 말단 방향의 ssDNA가 제거되는 효율성을 결정한다고 가정합니다.n 동일한 [4][24]효율로 패키징됩니다.

특정 게놈을 우선적으로 절제하는 것은 포장하는 동안에만 명백합니다.따라서, 1개의 감각의 스트랜드를 패키징하는 parvovirus에서는, 레플리케이션은 2상이라고 생각됩니다.초기에 양쪽 감지 가닥을 제거한다.그 후, 레플리케이션모드의 스윗치에 의해서, 패키징용의 단일 감각을 배타적으로 통합할 수 있게 됩니다.우선 가닥 치환 모델이라고 불리는 KHT 모델의 변형된 형태는 앞에서 언급한 복제 전환이 포장용 기질이 아마도 새로 치환된 DNA [24]분자이기 때문에 포장 시작에서 기인한다고 제안합니다.헤테로멜 파르보바이러스의 경우, 원점 발화의 불균형이 우측 원점으로부터의 음감 가닥의 우선 변위를 초래한다.따라서 포장된 비리온에서 감지 가닥의 상대적 주파수는 [5]절제 중에 사용되는 분해능 메커니즘의 유형을 추론하는 데 사용될 수 있습니다.

S상 시작 직후, 바이러스 mRNA의 번역은 핵에 캡시드 단백질의 축적을 이끈다.이 단백질들은 온전히 빈 캡시드로 조립된 올리고머로 형성된다.캡슐화 후 핵이 분해되기 전에 완전한 비리온을 핵에서 세포 외부로 내보낼 수 있다.감염 후 숙주 세포 환경의 혼란도 발생할 수 있습니다.이것은 괴사 또는 세포자멸을 통해 세포 용해를 유발하며,[4][17] 이것은 바이러스들을 세포 밖으로 방출한다.

롤링 서클 복제와 비교

원형 ssDNA 바이러스 및 원형 플라스미드와 같은 원형 게놈을 가진 많은 작은 복제자는 RHR과 유사한 단방향 가닥 치환 형태인 롤링 서클 복제(RCR)를 통해 복제됩니다.RCR에서 게놈을 중심으로 진행되는 연속적인 복제는 니카아제, 릴랙스효소, 동원단백질(모브), 트랜스스테라아제 또는 복제단백질(Rep)로 다양하게 불리는 레플리콘 부호화 엔도핵산가수분해효소에 의해 만들어진 부위 특이적 단일 가닥 칼집에 의해 개시되고 종료된다.파르보바이러스의 복제 개시 단백질은 유전적으로 이러한 다른 엔도핵산가수분해효소들과 [17]관련이 있다.

RCR 개시 단백질은 복제에 중요하다고 생각되는 세 가지 모티브를 포함한다.이들 중 2개는 파르보바이러스 개시단백질 내에 유지된다. 즉, 칼집에 필요한 Mg이온에2+
결합하는 것으로 추정되는 HUHUUU 클러스터와 표적 DNA의 포스포디에스터 결합을 공격하는 활성부위 티로신 잔기를 포함하는 YxxK 모티브이다.DNA 가닥을 함께 결합할 수 있는 RCR 개시 단백질과 대조적으로, RHR 개시 단백질은 [17]결찰을 수행할 수 있는 흔적만 가지고 있다.

RCR은 이니시에이터 단백질이 복제 발생 영역의 특정 시퀀스에서 DNA 가닥을 절단할 때 시작됩니다.이는 활성 부위 티로신에 DNA를 연결하고 니크 부위에 인접한 3'-엔드 하이드록실(3'-OH)을 방출하는 5'-인산 결합을 형성하는 트랜스에스테르화 반응을 통해 이루어집니다.그런 다음 3' 말단은 "원래" 가닥의 5' 말단에 이니시에이터 단백질이 부착되어 있는 동안 숙주 DNA 중합효소가 복제를 시작하는 프라이머로 사용됩니다.원형 게놈 주위에 하나의 복제가 이루어진 후 이니시에이터 단백질은 부모 가닥에 여전히 부착되어 있는 동안 닉 부위, 즉 원래 이니시에이터 복합체로 돌아와 토포이소머라아제 같은 니킹 결합 [17]반응을 통해 재생된 이중 니크 부위 또는 경우에 따라서는 가까운 제2 부위를 공격한다.

상기 반응 중에 개시단백질은 새로운 니크 부위를 절단하여 유사 포스포디에스테르 결합을 통해 전달된다.이것에 의해, 원래 부착되어 있던 첫 번째 가닥의 5µ 말단을 같은 가닥의 3µ 말단에 결속시키면서, 새로운 5µ 말단에 부착된다.이 두 번째 메커니즘은 레플리콘에 따라 달라집니다.바이러스 δX174와 같은 일부 리플리콘은 이니시에이터 단백질에 제2활성 티로신 잔기를 포함한다.다른 사람들은 다량체 니카아제 [17]복합체의 일부로 존재하는 두 번째 개시 단백질에서 유사한 활성 부위 티로신을 사용한다.

이 두 번째 절단 반응은 하나의 루프 후에 발생할 수도 있고 게놈의 여러 복사본을 포함하는 콘센트머가 생성되는 연속적인 루프가 발생할 수도 있다.이 상처의 결과는 치환된 게놈이 복제 분자에서 분리되는 것입니다.게놈의 이러한 복사본은 결합되어 있으며, 단량체일 경우 자손 캡시드로 캡슐화되거나, 추가적인 복제를 위해 숙주 DNA 중합효소에 의해 공유 폐쇄 이중 가닥 형태로 변환될 수 있습니다.RHR은 일반적으로 연속적인 프로세스에서 두 감지 가닥의 복제를 수반하지만, RCR은 상보적인 가닥 합성을 가지며 게놈 가닥 합성은 [7]별도로 일어난다.

RHR에서 Nick 부위를 결합하기 위해 사용하는 전략은 RCR에도 제시되어 있습니다.대부분의 RCR 기원은 이중 DNA의 형태로, 절취 전에 녹여야 합니다.RCR 개시자는 개시 [17]부위 옆 원점에서 특정 DNA 결합 시퀀스에 결합함으로써 이를 실현합니다.그리고 나서 후자의 부위는 ATP를 소비하고 분리된 가닥이 스템 루프 구조로 재구성되는 능력에 의해 도움을 받는 과정에서 녹는다.이러한 구조에서 상처 부위는 노출된 루프 위에 나타납니다.RHR 개시 단백질과 마찬가지로, 많은 RCR 개시 단백질은 헬리케이스 활성을 포함하고 있으며, 헬리케이스 활성을 포함하고 있으며, 헬리케이스는 틈새를 뚫기 전에 DNA를 [19]녹여 복제 포크의 3'에서 5' 헬리케이스 역할을 한다.

메모들

  1. ^ 2019년에 Ambidenso virus속은 Aqu-, Blatt-, Hemi-, Pefu-, Proto-, Scindo-를 접두사로 하는 동일한 이름의 6개 속으로 분할되었다.이 속들은 Cotmore, et al.(2019)에 이전 속 이름으로 포함되어 있다.
  2. ^ 이 속은 Cotmore, et al. (2019)에 Orthopteran densovirus 1 종으로 포함되며, 이 종은 이름을 바꾸고 이 속의 유일한 종으로 지정되었다.
  3. ^ 이 속은 Cotmore, et al.(2019)에 이전 명칭인 Brevidensovirus로 포함되어 있다.
  4. ^ 이 속은 Cotmore, et al.(2019)에 Hepadensovirus라는 이전 이름으로 포함되어 있다.
  5. ^ 이 속은 Cotmore, et al.(2019)에 이전 명칭인 Penstyldensovirus로 포함되어 있다.
  6. ^ 이 속은 Kerr 등에 포함된다.파르보 바이러스라는 이름으로요

레퍼런스

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q Cotmore SF, Tattersall P (1996). "Parvovirus DNA replication" (PDF). Cold Spring Harbor Monograph Archive. 31: 799–813. doi:10.1101/0.799-813 (inactive 28 February 2022). Retrieved 14 January 2021.{{cite journal}}: CS1 유지 : 2022년 2월 현재 DOI 비활성화 (링크)
  2. ^ a b c d Kerr, Cotmore & Bloom 2005, 페이지 171.
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참고 문헌

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