APOBEC3G

APOBEC3G
Cấu trúc được biết đến PDB Tìm trên Human UniProt: PDBe RCSB Danh sách mã id PDB 2JYW, 2KBO, 2KEM, 3E1U, 3IQS, 3IR2, 3V4J, 3V4K, 4ROV, 4ROW
Mã định danh
Danh pháp	APOBEC3G, A3G, ARCD, ARP-9, ARP9, CEM-15, CEM15, MDS019, bK150C2.7, dJ494G10.1, apolipoprotein B mRNA editing enzyme catalytic subunit 3G
ID ngoài	OMIM: 607113 HomoloGene: 128348 GeneCards: APOBEC3G
Bản thể gen Chức năng phân tử • protein homodimerization activity • cytidine deaminase activity • GO:0001948, GO:0016582 protein binding • catalytic activity • hydrolase activity • hydrolase activity, acting on carbon-nitrogen (but not peptide) bonds, in cyclic amidines • metal ion binding • deoxycytidine deaminase activity • RNA binding • zinc ion binding • dCTP deaminase activity • identical protein binding Thành phần tế bào • nhân tế bào • apolipoprotein B mRNA editing enzyme complex • cytosol • tế bào chất • P-body • ribonucleoprotein complex Quá trình sinh học • cytidine deamination • negative regulation of single stranded viral RNA replication via double stranded DNA intermediate • negative regulation of transposition • base conversion or substitution editing • immune system process • DNA cytosine deamination • positive regulation of defense response to virus by host • negative regulation of viral genome replication • negative regulation of viral process • defense response to virus • Miễn dịch tự nhiên • GO:0022415 viral process • cytidine to uridine editing • DNA demethylation Nguồn: Amigo / QuickGO
Gen cùng nguồn
Loài	Người	Chuột
Entrez	60489	n/a
Ensembl	ENSG00000239713	n/a
UniProt	Q9HC16	n/a
RefSeq (mRNA)	NM_021822	n/a
RefSeq (protein)	NP_068594 NP_001336365 NP_001336366 NP_001336367	n/a
Vị trí gen (UCSC)	n/a	n/a
PubMed	[1]	n/a
Wikidata
Xem/Sửa Người

APOBEC3G (enzyme chỉnh sửa apolipoprotein B mRNA, 3G giống như polypeptide xúc tác) là một enzyme người được mã hóa bởi gen APOBEC3G thuộc nhóm siêu protein APOBEC.^[2] Họ protein này đã được đóng một vai trò quan trọng trong khả năng miễn dịch chống virus bẩm sinh.^[3] APOBEC3G thuộc họ dytinase cytidine xúc tác quá trình khử cytidine thành uridine trong cơ chất DNA sợi đơn. Miền đầu Carbon của A3G biểu hiện hoạt động xúc tác, một số cấu trúc NMR và tinh thể giải thích tính đặc hiệu của chất nền và hoạt động xúc tác ^{[4][5][6][7][8][9][10][11]}

APOBEC3G thực hiện hoạt động miễn dịch kháng retrovirus bẩm sinh chống lại retrovirus, đặc biệt là HIV, bằng cách can thiệp vào sự sao chép thích hợp. Tuy nhiên, lentivirus như HIV đã phát triển protein yếu tố lây nhiễm virus (Vif) để chống lại tác dụng này. Vif tương tác với APOBEC3G và kích hoạt sự Ubiquitin hóa và thoái phân của APOBEC3G thông qua con đường proteasoma.^[12]

Gần đây, một cơ chế mới đã được báo cáo trong đó protein Bet của virus bọt (không giống như HIV-1 Vif) làm suy yếu khả năng hòa tan tế bào chất của APOBEC3G.^[13]

Khám phá

Enzyme lần đầu tiên được xác định bởi Jarmuz và cộng sự. ^[14] Enzyme thuộc họ protein từ APOBEC3A dạng 3G, nằm trên nhiễm sắc thể 22 và là một yếu tố tế bào có thể hạn chế sự sao chép của HIV-1 thiếu protein phụ Vif. APOBEC3G thuộc họ protein được nhóm lại với nhau do sự tương đồng của chúng với cytidine deaminase APOBEC1.

Bệnh liên quan

APOBEC3G là yếu tố ức chế chính của sự nhân lên và lây nhiễm HIV-1. Tuy nhiên, Vif chống lại yếu tố kháng retrovirus này, cho phép sản xuất virion HIV-1 khả thi và lây nhiễm khi có hoạt động APOBEC3G.^[15][16] Đặc biệt, Vif ngăn chặn sự kết hợp của APOBEC3G vào virion HIV-1 và thúc đẩy sự phá hủy enzyme theo cách cô lập với tất cả các protein HIV-1 khác.^[17]

Mặc dù APOBEC3G thường được nghiên cứu như là một protein quan trọng thể hiện tác dụng kháng vi rút mạnh đối với HIV-1, nhưng các nghiên cứu gần đây làm sáng tỏ tiềm năng của đột biến qua trung gian APOBEC3G để giúp tạo điều kiện cho sự lan truyền HIV-1. Số lượng phản ứng deamino hóa trong các khu vực thích hợp có thể thay đổi, phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc với APOBEC3G.^[18] Ngoài ra, có một đáp ứng liều giữa nồng độ APOBEC3G nội bào và mức độ tăng đột biến của virus.^[19] Một số provirus HIV-1 với phản ứng với đột biến trung gian APOBEC3G đã được chứng minh rằng quá trình này phát triển mạnh, nguyên nhân là chúng thực hiện quá ít đột biến điểm APOBEC3G hoặc do tái tổ hợp giữa một provirus giới hạn có thể gây chết APOBEC3G với một provirus độc lập.^[20] Sự gây đột biến dưới mức này góp phần tạo ra sự đa dạng di truyền lớn hơn trong quần thể virus HIV-1, chứng tỏ tiềm năng của APOBEC3G nhằm mục đích tăng cường khả năng thích nghi và lan truyền của HIV-1.

Tham khảo

1. “Human PubMed Reference:”.
2. Sheehy AM, Gaddis NC, Choi JD, Malim MH (tháng 8 năm 2002). “Isolation of a human gene that inhibits HIV-1 infection and is suppressed by the viral Vif protein”. Nature. 418 (6898): 646–50. doi:10.1038/nature00939. PMID 12167863.
3. Takaori A (tháng 12 năm 2005). “[Antiviral defense by APOBEC3 family proteins]”. Uirusu (bằng tiếng Nhật). 55 (2): 267–72. doi:10.2222/jsv.55.267. PMID 16557012.
4. Vasudevan AA, Smits SH, Höppner A, Häussinger D, Koenig BW, Münk C (2013). “Structural features of antiviral DNA cytidine deaminases”. Biol. Chem. 394 (11): 1357–70. doi:10.1515/hsz-2013-0165. PMID 23787464.
5. Chen KM, Harjes E, Gross PJ, Fahmy A, Lu Y, Shindo K, Harris RS, Matsuo H (2008). “Structure of the DNA deaminase domain of the HIV-1 restriction factor APOBEC3G”. Nature. 452 (7183): 116–9. doi:10.1038/nature06638. PMID 18288108.
6. Shandilya SM, Nalam MN, Nalivaika EA, Gross PJ, Valesano JC, Shindo K, Li M, Munson M, Royer WE, Harjes E, Kono T, Matsuo H, Harris RS, Somasundaran M, Schiffer CA (2010). “Crystal structure of the APOBEC3G catalytic domain reveals potential oligomerization interfaces”. Structure. 18 (1): 28–38. doi:10.1016/j.str.2009.10.016. PMC 2913127. PMID 20152150.
7. Holden LG, Prochnow C, Chang YP, Bransteitter R, Chelico L, Sen U, Stevens RC, Goodman MF, Chen XS (2008). “Crystal structure of the anti-viral APOBEC3G catalytic domain and functional implications”. Nature. 456 (7218): 121–4. doi:10.1038/nature07357. PMC 2714533. PMID 18849968.
8. Furukawa A, Nagata T, Matsugami A, Habu Y, Sugiyama R, Hayashi F, Kobayashi N, Yokoyama S, Takaku H, Katahira M (2009). “Structure, interaction and real-time monitoring of the enzymatic reaction of wild-type APOBEC3G”. EMBO J. 28 (4): 440–51. doi:10.1038/emboj.2008.290. PMC 2646150. PMID 19153609.
9. Harjes E, Gross PJ, Chen KM, Lu Y, Shindo K, Nowarski R, Gross JD, Kotler M, Harris RS, Matsuo H (2009). “An extended structure of the APOBEC3G catalytic domain suggests a unique holoenzyme model”. J. Mol. Biol. 389 (5): 819–32. doi:10.1016/j.jmb.2009.04.031. PMC 2700007. PMID 19389408.
10. Li M, Shandilya SM, Carpenter MA, Rathore A, Brown WL, Perkins AL, Harki DA, Solberg J, Hook DJ, Pandey KK, Parniak MA, Johnson JR, Krogan NJ, Somasundaran M, Ali A, Schiffer CA, Harris RS (2012). “First-in-class small molecule inhibitors of the single-strand DNA cytosine deaminase APOBEC3G”. ACS Chem. Biol. 7 (3): 506–17. doi:10.1021/cb200440y. PMC 3306499. PMID 22181350.
11. Harris RS, Liddament MT (tháng 11 năm 2004). “Retroviral restriction by APOBEC proteins”. Nature Reviews. Immunology. 4 (11): 868–77. doi:10.1038/nri1489. PMID 15516966.
12. Donahue JP, Vetter ML, Mukhtar NA, D'Aquila RT (tháng 7 năm 2008). “The HIV-1 Vif PPLP motif is necessary for human APOBEC3G binding and degradation”. Virology. 377 (1): 49–53. doi:10.1016/j.virol.2008.04.017. PMC 2474554. PMID 18499212.
13. Jaguva Vasudevan AA, Perkovic M, Bulliard Y, Cichutek K, Trono D, Häussinger D, Münk C (2013). “Prototype foamy virus Bet impairs the dimerization and cytosolic solubility of human APOBEC3G”. J. Virol. 87 (16): 9030–40. doi:10.1128/JVI.03385-12. PMC 3754047. PMID 23760237.
14. Jarmuz A, Chester A, Bayliss J, Gisbourne J, Dunham I, Scott J, Navaratnam N (tháng 3 năm 2002). “An anthropoid-specific locus of orphan C to U RNA-editing enzymes on chromosome 22”. Genomics. 79 (3): 285–96. doi:10.1006/geno.2002.6718. PMID 11863358.
15. Wissing S, Galloway NL, Greene WC (2010). “HIV-1 Vif versus the APOBEC3 cytidine deaminases: an intracellular duel between pathogen and host restriction factors”. Molecular Aspects of Medicine. 31 (5): 383–397. doi:10.1016/j.mam.2010.06.001. PMC 2967609. PMID 20538015.
16. Joao G, Mariana SM (2004). “HIV-1 Vif and APOBEC3G: Multiple roads to one goal”. Retrovirology. 1 (28): 28. doi:10.1186/1742-4690-1-28. PMC 521195. PMID 15383144.
17. Stopak K, de Noronha C, Yonemoto W, Greene WC (2003). “HIV-1 Vif blocks the antiviral activity of APOBEC3G by impairing both its translation and intracellular stability”. Molecular Cell. 12 (3): 591–601. doi:10.1016/S1097-2765(03)00353-8. PMID 14527406.
18. Sadler HA, Stenglein MD, Harris RS, Mansky LM (2010). “APOBEC3G vontributes to HIV-1 variation through sublethal mutagenesis”. Journal of Virology. 84 (14): 7396–404. doi:10.1128/JVI.00056-10. PMC 2898230. PMID 20463080.
19. Pillai SK, Wong JK, Barbour JD (2008). “Turning up the volume on mutational pressure: is more of a good thing always better? (A case study of HIV-1 Vif and APOBEC3)”. Retrovirology. 5 (26): 26. doi:10.1186/1742-4690-5-26. PMC 2323022. PMID 18339206.
20. Mulder LC, Harari A, Simon V (2008). “Cytidine deamination induced HIV-1 drug resistance”. PNAS. 105 (14): 5501–6. doi:10.1073/pnas.0710190105. PMC 2291111. PMID 18391217.

Liên kết ngoài

• Vị trí bộ gen APOBEC3G ở người và thông tin chi tiết về gen APOBEC3G có sẵn trên UCSC Genome Browser.

Đọc thêm

• Prochnow C, Bransteitter R, Klein MG, Goodman MF, Chen XS (tháng 1 năm 2007). “The APOBEC-2 crystal structure and functional implications for the deaminase AID”. Nature. 445 (7126): 447–51. doi:10.1038/nature05492. PMID 17187054.
• Iwabu Y, Kinomoto M, Tatsumi M, Fujita H, Shimura M, Tanaka Y, Ishizaka Y, Nolan D, Mallal S, Sata T, Tokunaga K (2010). “Differential anti-APOBEC3G activity of HIV-1 Vif proteins derived from different subtypes”. J Biol Chem. 285 (46): 35350–8. doi:10.1074/jbc.M110.173286. PMC 2975159. PMID 20833716.