Montagem e Liberação Viral de Células Hospedeiras

Após a produção de genomas e proteínas estruturais, eles devem se unir em novas partículas virais e deixar a célula para iniciar novas rodadas de infecção. A montagem empacota o genoma dentro de um capsídeo proteico; vírus envelopados adquirem uma membrana lipídica à medida que brotam; e a liberação, por brotamento ou por lise, envia vírions-progênie para o ambiente, frequentemente seguida por uma etapa de maturação que os torna infecciosos.

Definition

A montagem e liberação viral compreendem o empacotamento de genomas virais em capsídeos, a formação de vírions completos (frequentemente envelopados) e sua saída da célula hospedeira por brotamento ou lise, frequentemente seguida pela maturação em partículas infecciosas.

Scope

Este tópico aborda a montagem de capsídeos e o empacotamento do genoma, a aquisição de um envelope por brotamento, o maquinário do hospedeiro que os vírus recrutam para desprender partículas, as duas principais rotas de liberação (brotamento versus lise celular) e a maturação que torna os vírions infecciosos. É material de referência e educacional, não orientação clínica.

Core questions

• Como os capsídeos são montados e o genoma correto é seletivamente empacotado?
• Como os vírus envelopados brotam e qual maquinário do hospedeiro eles recrutam para isso?
• Como os vírus deixam a célula - por brotamento ou por lise - e quando eles se tornam infecciosos?

Key concepts

• Auto-montagem e simetria do capsídeo
• Empacotamento seletivo do genoma e sinais de empacotamento
• Brotamento e aquisição do envelope
• Recrutamento do maquinário ESCRT do hospedeiro para cisão da membrana
• Liberação por brotamento versus lise celular
• Maturação proteolítica de vírions
• Locais de montagem (membrana plasmática, membranas internas, núcleo)

Mechanisms

As proteínas estruturais se montam, frequentemente por auto-montagem, em capsídeos com simetria definida, e o genoma viral é incorporado seletivamente através de sinais de empacotamento que o distinguem dos ácidos nucleicos celulares. Vírus envelopados adquirem sua membrana por brotamento através de uma membrana celular na qual glicoproteínas virais foram inseridas; para completar o brotamento, muitos vírus envelopados, incluindo retrovírus, recrutam o maquinário ESCRT do hospedeiro que normalmente catalisa a cisão da membrana, de modo que a partícula nascente é desprendida. Vírus não envelopados são tipicamente liberados quando a célula sofre lise. Muitos vírions são montados em uma forma imatura e se tornam infecciosos somente após uma etapa de maturação, comumente clivagem proteolítica de proteínas estruturais, que rearranja a partícula.

Clinical relevance

A montagem, o brotamento e a maturação são alvos validados para intervenção antiviral; por exemplo, drogas que bloqueiam a protease de maturação previnem a produção de partículas infecciosas para alguns vírus. Esta entrada descreve essa biologia em um nível conceitual para referência e educação; não é uma base para prescrição, seleção de medicamentos ou manejo do paciente.

History

Trabalhos clássicos estabeleceram que muitos capsídeos se auto-montam a partir de subunidades proteicas repetidas arranjadas com simetria regular. A descoberta posterior de que vírus envelopados, como os retrovírus, sequestram o maquinário ESCRT celular para completar o brotamento, ligou a liberação do vírion a uma via fundamental da biologia celular para a cisão da membrana, e o reconhecimento da maturação proteolítica explicou por que partículas recém-liberadas frequentemente precisam mudar de forma antes que possam infectar.

Key figures

• Wesley Sundquist
• Eiji Morita
• Heinrich Klug

Seminal works

• morita-sundquist-2004

Frequently asked questions

Por que os vírus envelopados brotam em vez de romper a célula?

O brotamento permite que um vírus envelopado se envolva na membrana do hospedeiro carregando suas glicoproteínas e deixe a célula sem destruí-la imediatamente, frequentemente recrutando o próprio maquinário ESCRT da célula para desprender a nova partícula.

O que é a maturação do vírion?

Muitos vírus são primeiramente montados como partículas imaturas não infecciosas e se tornam infecciosos somente após uma etapa de maturação, tipicamente a clivagem de proteínas estruturais por uma protease viral, que reorganiza a partícula.