Cómo entran los virus en las células animales Alicia E. Smith y Ari Helenius
Los virus se replican dentro de las células vivas y usan la maquinaria celular para la síntesis de su genoma y otros componentes. Para acce ac cede der, r, se ha han n de desa sarrro rolla llado do un una a va vari ried edad ad de me meca cani nism smos os qu que e permiten la entrada de sus genes y proteínas accesorias al huésped. Muchos virus animales aprovechan la vía endocítica que les permite la entrada mediante un programa compleo. En la interacci!n entre la célula y el intruso, la célula proporciona se"ales críticas que permiten su#rir trans#ormaciones moleculares que conducen a una internali$aci!n e%itosa y un transporte e#ectivo del virus. Aunque es e%tremadamente simple en su estructura y composici!n, los virus son maestros del camu&ae y el enga"o. 'esprovisto de cualquier medio de independiente locomoci!n, que di#unden mediante la e%plotaci!n célu cé lula lass y orga organi nism smos os.. (o (on n la ayud ayuda a de los los roedo roedore res, s, insect insectos os y aves aves migratorias, y pasado a lo largo por el comercio mundial y los viaes, que se mueven en torno el mundo a una velocidad sorprendente. )na ve$ que entran entran el cuerpo cuerpo de un huéspe huésped d potencia potencial, l, pueden pueden penetra penetrarr capas, capas, se mueven a través del torrente sanguíneo, y se dispersan con la ayuda de células m!viles y vías neuronales. )n momento crítico se produce cuando un virus partícula alcan$a un potencial de la célula huésped y agregados asimismo a la super*cie. Ahora de+e entregar sus accesorios de la cpside y las prot proteí eínas nas de las las cé célu lula lass en una una #orm #orma a de repli replica caci ci!n !n co comp mpet etent ente, e, idealmente idealmente con un da"o mínimo a la célula y deando poca evidencia evidencia de su entrada para la detecci!n de las de#ensas inmunes. Este no es un un pro+lema trivial porque las las mem+r m+ranas nas celul lulares son impe mpermea+les les a las macromoléculas. Información general: La entrada de virus
Las partículas virales median en la trans#erencia del genoma y accesorios proteicos virales de una célula huésped in#ectada a una célula huésped no in#ectada. La tarea tarea consiste en empaquetar el genoma viral -A/ o A'/0 A'/0 y proteínas accesorias, li+erando el paquete de la célula in#ectad adems de la prot protec ecci ci!n !n de los los co comp mpon onen ente tess es esen enci cial ales es dura durant nte e tran transm smis isi! i!n n e%tracelular, y la entrega de en una nueva célula huésped. Muchos virus con un genoma de A'/ de+en entrar en el n1cleo, mientras que los virus de A/, con algunas algunas e%cepci e%cepciones, ones, se replican replican en el citosol. citosol. En general, los los virus utili$an una estrategia de 2ca+allo de 3roya2 en el que la víctima asiste al intruso. Para e%traer e%traer la asistencia de la célula huésped, huésped, los virus utili$an la detallada 24n#ormaci!n privilegiada2 que han adquirido durante millones de a"os de coevoluci!n coevoluci!n con sus an*triones. an*triones. En una partícula partícula típica de virus animal, el viral A/ o A'/ se condensa en icosaédrica o nucleoproteína compleos helicoidales llamados cpsides. En los virus con envoltura, las cpsides son rodeadas por una +icapa lipídica que que co cont ntien iene e gluc glucop opro rote teín ínas as en punt punta a viral virales es.. Adem Adems, s, algu alguno noss virus virus contien contienen en transc transcrip riptas tasas as invers inversas, as, A/ polimer polimerasa asas, s, quinas quinasas, as, y otras otras
proteínas que son importantes durante la no capa, la replicaci!n, u otras etapas tempranas intracelulares. Para in#ectar una célula diana, una partícula de virus procede a través de un proceso de entrada de m1ltiples etapas, durante donde cada paso es pre5programado y estrechamente regulada en el tiempo y el espacio. La *gura 6 muestra microgra#ías electr!nicas de algunos escalones de entrada de virus7 la uni!n a la célula, la endocitosis, y nuclear importar. 8tro paso crítico en la in#ecci!n es un proceso, durante el cual el lípido de+e ser derramado y las cpsides de+e ser al menos parcialmente desmontada para e%poner una competente para la replicaci!n del genoma. )na ve$ que la capa se ha producido, la movilidad del genoma dentro de la célula se restringe. El progreso a través de la entrada y no capa programa depende de 2se"ales2 que la célula proporciona. 4ncluyen la interacci!n con la super*cie celular receptores, la e%posici!n a un pH +ao, y reinmersi!n en un am+iente reductor. 'ichas se"ales activan cam+ios con#ormacionales pre programados y disociaci!n eventos en la partícula del virus. Para responder a las se"ales, las partículas de virus o algunas de sus proteínas componentes -tales como la glucoproteínas en punta0 se presentan en meta esta+le y #cilmente modi*cado estados con#ormacionales. (uando desencadenada por una se"al, el estado metaesta+le puede ser relaado para permitir cam+ios marcados en viral propiedades sin el aporte de energía e%terna. A continuaci!n, descri+imos varios eemplos de este proceso. Los receptores y factores de jación:
Para in#ectar, un virus de+e unirse primero a la super*cie de una célula. Las moléculas a las que se los virus se unen constituir una colecci!n diversa de proteínas celulares, car+ohidratos y lípidos. Ellos di*eren de un virus a otro, y que van desde a+undante y u+icuo a lo raro y celular especí*ca. Algunos de ellos simplemente sirven como #actores de uni!n que se concentran los virus en la super*cie de la célula. 8tros son verdaderos receptores en que no s!lo se unen los virus sino que tam+ién son responsa+les de guiar el límite virus en vías endocítica y para la transmisi!n de se"ales al citoplasma. Los receptores tam+ién pueden servir como se"ales que inducen cam+ios con#ormacionales que conducen a la mem+rana #usi!n y penetraci!n. La identidad y la distri+uci!n de #actores de uni!n y receptores determina en gran medida que los tipos de células, teidos y organismos un virus puede in#ectar. Algunos virus utili$an m1ltiples #actores de uni!n y los receptores en paralelo o en sucesi!n. En el caso de virus de la inmunode*ciencia humana -94H0 5 6, por eemplo, contactos iniciales implican a menudo célula #actores de uni!n de super*cie tales como manosa miem+ros de la #amilia del receptor de lectina de tipo ( de uni!n, la adhesi!n intercelular especí*ca de células dendríticas molécula -4(AM0 5:5 agarrando nonintegrin -'(S4;/0, o el hígado y los ganglios lin#ticos especí*ca 4(AM5:5agarrando nonintegrin -L5S4;/0 -6, <0. Estas interacciones iniciales no inducen con#ormacional cam+ios en la glicoproteína. (uando el glicoproteína 6<= -gp6<=0 de la su+unidad del virus envolvente se une a la inmunoglo+ulina ms e%terna ; dominio de ('>, se somete a un con#ormacional cam+io que permite que el virus de asociar con sus co5 receptores, los receptores de quimioquinas (?(> o ((@ -:0. La interacci!n entre gp6<= y ((@ o (?(> desencadena la conversi!n de la su+unidad gp>6 so+re la #usi!n5competente con#ormaci!n ->, @0. )na
situaci!n similar se o+serva para alphaherpes virus, para los que heperan proteoglicanos de sul#ato de servir como #actores de uni!n iniciales para una de las glicoproteínas -;(0. Mem+rana #usi!n es inducida por otras glicoproteínas virales después de interactuar con receptores adicionales, tales como la entrada del virus del herpes mediador -H9E0, nectins, o integrinas -0. La interacci!n individual entre un virus y un 1nico #actor de uni!n o receptor puede ser dé+il con una constante de uni!n tan +ao como milimolar -B, C0. Sin em+argo, cuando se multiplica ms numerosos contactos, la avide$ hace uni!n virus prcticamente irreversi+le. Envuelto virus tales como my%o5 y parami%ovirus que se unen a grupos de cido silico tienen pico glicoproteínas con actividad de la neuraminidasa. Ellos sirven como #actores de receptores de destruir que la li+eraci!n de los virus con destino si éstos partículas virales no pueden proceder de su entrada programa -D0. Las proteínas de unión al receptor:
En virus envueltos, son las glucoproteínas en punta que se unen a los receptores. A menudo son proteínas multi#uncionales que sirven adicionalmente como #actores de #usi!n de mem+ranas y o receptordestroying en$imas. 'atos estructurales so+re la espiga e%isten interacciones glicoproteína5receptor para varios virus con envoltura incluyendo hemaglutinina -HA0 del virus de la in&uen$a con cota cido silico -B0, para gp6<= del 94H56 con ('> unida -6=0, para la glicoproteína ' de herpes virus simple% 6 -HS9560 con límite H9EA -660, para gp>< del virus de Epstein5Farr con el antígeno del lin#ocito humano unido -HLA0 ' -6<0, y para la en#ermedad de /eGcastle proteína H/ de virus con el an!mero +eta de cido silico -6:0. En los virus no envueltos, las estructuras de los receptores se unen con proyecciones o muescas en la super*cie de la cpside. Los adenovirus tienen *+ras con prominentes homotrimeric perillas glo+ulares que se proyectan desde cada uno de los 6< vértices. La estructura cristalina de rayos ? del adenovirus 6< mando, unto con el /5 terminal 'ominio de la (o%sacie y adenovirus receptor -(A0, muestra un gran contacto rea en el lado lateral de cada su+unidad en el pomo -6>0. La +ase pent!n de muchos adenovirus su+#amilias contiene un ;' e%puesta secuencia que asocia con las integrinas -6@0. En rinovirus y enterovirus, incluyendo polio, los receptores se unen en una hendidura en el la super*cie de la cpside llamado el 2ca"!n2 -60. Para algunos virus, la uni!n puede causar la desesta+ili$aci!n de la partícula de virus, una primera etapa hacia la no capa. Encuadernación de virus:
4nteracciones de car+ohidratos proteínas tienen larga data, se sa+e que uega un papel importante en viral la invasi!n -6B0. Algunos virus se unen especí*camente a los grupos que contienen cido silico, y otros unirse a glicosaminoglicanos o glicolípidos. sul#ato de heparn se ha identi*cado como una #actor de uni!n de los virus del herpes, adenoasociados los virus, el virus del dengue, transmitida por garrapatas virus de la ence#alitis, virus del papiloma, parami%ovirus :, y el virus de Sind+is -, 6C <:0. Para algunos de estos, el grado de sul#ataci!n del heparn sul#ato o la presencia de grupos generados por sul#otrans#erasas especí*cos es importante -, <>0. En la mayoría de los casos, los hidratos de car+ono sirven como #actores de
uni!n que no desencadenan cam+ios con#ormacionales. 9irus Simian >= -S9>=0 y el virus del polioma uso de gangli!sidos -;M6, ;'6a, y ;36+0 durante la uni!n -<@, <0. En polioma virus, el cido silico disacridoI <,:5 galactosa presente en estos gangli!sidos se une a un +olsillo poco pro#undo en la cpside mayor proteínas, 9P6 -C0. En algunos sistemas de virus, la lectina se encuentra en la super*cie celular y el ligando de car+ohidratos se encuentra en el virus. Sind+is 94H56, virus, el virus de 'engue, citomegalovirus humanos, virus de la hepatitis (, y el virus del J+ola se unen todos a lectinas de la super*cie celular, tales como '(5S4;/ y L5S4;/, a través de alta glicanos /5ligados manosa en su envoltura glicoproteínas -
Muchos virus animales con*an en la endocítica de la célula maquinaria para la in#ecci!n roductiva. Kigura < muestra esquemticamente la endocítica vías de entrada de tres virus que replican en el n1cleo7 denovirus <, in&uen$a A, y S9>=. )na de las ventaas de entrada endocítica es que los virus son dado un 2viae gratis2 de pro#undidad en el citoplasma. Esto se de+e a endocítica vesículas estn dise"ados para atravesar el +arreras impuestas por el citoesqueleto cortical y el citoplasma altamente estructurado. 'ependiente so+re el virus, partículas de virus entrantes pueden ver entrar estructuras endosomal, lisosomas, el retículo endoplasmtico -E0, y en ocasiones, el compleo de ;olgi -::, :>0. )na ventaa adicional de la endocitosis es que virus entrantes estn e%puestos a compartimental am+ientes que di*eren de la e%tracelular medio. Para muchos virus, el ligeramente pH cido en los endosomas proporciona una cue esencial que desencadena la penetraci!n y no capa -:@5:B0. Penetraci!n de intracelular vacuolas tam+ién tiene la ventaa de dear no hay glicoproteínas virales e%puestas en la celda super*cie para la detecci!n inmunol!gica. Por 1ltimo, si la penetraci!n es lítico, como es el caso de los adenovirus5endosomal lisis de la mem+rana es pro+a+le a ser menos perudicial para la célula que la lisis de la mem+rana plasmtica. )no de los riesgos durante la endocitosis es posi+le la entrega al lisosoma, un compartimiento de degradaci!n y un calle!n sin salida para la mayoría de los virus. Esto es por qué los virus han austado cuidadosamente el um+ral pH de activaci!n para que coincida con la de principios -pH a ,@0 o endosomas tardíos -pH @50 -:C, :D0. ue los endosomas tempranos y tardíos constituyen distinta sitios de entrada ha sido con*rmado recientemente con mutantes dominantes negativos de asociados5endosoma peque"as guanosina tri#os#atasa -;3Pasas0 ->=0. )n mutante constitutivamente inactivo de ra+@ -endosoma temprano0 +loqueado la entrada de am+os virus Semlii Korest -pH ,<0 y la in&uen$a virus -pH @,>0, mientras que el correspondiente mutante a+B -endosomas tardíos0 solamente la entrada del virus de la gripe +loqueado. El progreso de las partículas de virus individuales a través endocítica compartimentos pueden ser rastreados con microscopia de vídeo en tiempo real ->6 a >>0. 4ndividual partículas de virus &uorescentes se pueden o+servar para unirse a la super*cie celular, a lo largo de di#undir la mem+rana, se quedan atrapados en hoyos revestidos o caveolas, entrar por endocitosis, moverse a lo largo microt1+ulos, y así sucesivamente. (on el uso de tintes &uorescentes
especí*cos, la acidi*caci!n de partículas de virus y la #usi!n de la viral so+re con las mem+ranas celulares puede ser supervisado. Balsa de Lípidos-Endocitosis media de los virus:
S9>= y algunos otros virus eligen endocítica vías que pasan por alto la endocitosis mediada por clatrina. )no de ellos consiste en caveolas, en #orma de +otella indentaciones de la mem+rana de plasma enriquecido en colesterol y es*ngolípidos, caveolinas, y la se"ali$aci!n #actores ->@5>C0. Aunque en general inm!vil, caveolas son conocidos para apoyar la internali$aci!n de ciertos ligandos *siol!gicos ->D5@60. 'espués de la uni!n al gangli!sido ;M6, S9>= mueve lateralmente a lo largo de la mem+rana plasmtica hasta atrapado en un caveolae -><, @<0 -Kig. <0. Entrada procede a través de una vesícula caveolar, la caveosome, y luego el +uen E. Penetraci!n en el citosol se cree que ocurre en el E, después de la cual el virus entra en el n1cleo a través de la compleos de poro nuclear -(P/0. Esta vía tiene muchas características interesantes e inesperadas NPara revisiones, véase -@:5@0O. (aveolas son tam+ién utili$ados por el virus del polioma en algunos tipos de células, virus del papiloma, virus y Echo 6 -@B5 =0. Adems de la caveolae, es evidente que células tienen otras vías clathrin independiente de endocitosis -@@, 60. Estos noncaveolar, +alsa vías dependientes de los lípidos son todavía mal caracteri$ados. Pueden servir como una primaria ruta de entrada en +usca de virus tales como poliomavirus -@D, <0 y como una vía de entrada alternativa para S9>= en células que carecen de caveolae -:0. La presencia de m1ltiples vías y previamente no o+servadas retos orgnulos endocítica los supuestos esta+lecidos so+re la entrada de muchos virus. Los procesos celulares pueden ser ms complea de lo previsto, que se ilustra porla reciente o+servaci!n de que el virus de in&uen$a, que #ue pensado para entrar por revestidas de clatrina endocitosis hoyo, puede in#ectar células en las que revestidas de clatrina el transporte de vesículas se +loquea ->0. enetración:
La penetraci!n de los virus con envoltura se produce por #usi!n de mem+rana catali$ada por proteínas de #usi!n en la envoltura viral. La maquinaria involucrada es +astante simple, al menos si se compara al aparato necesario para intracelular eventos de mem+rana de #usi!n. )na ra$!n de la simplicidad es que se utili$an los #actores de #usi!n viral s!lo una ve$. La actividad de #usi!n se desencadena por se"ales en #orma de uni!n al receptor o +aa pH -como se mencion! anteriormente0. 4nducen, como una regla general, los cam+ios con#ormacionales irreversi+les. Kactores de #usi!n virales son actualmente divididos en dos clases principales. Kactores de tipo 4 consisten de glucoproteínas en punta en la que homotrimérica las su+unidades se unen mediante +o+inas largo enrollado. Ellos son proteínas de mem+rana que se sinteti$an como proteínas precursoras, plegadas, ensam+ladas y en olig!meros en la sala de emergencias. En trnsito a través de la vía secretora, se someten escisiones proteolíticas postsynthetic que hacen ellos con#ormacionalmente metaesta+le y #usi!n competente ->, @0. Su estado metaesta+le permite la conversi!n de cooperaci!n en una menor con#ormaci!n de energía. (uando se activa, la resultante con#ormaci!n e%pone hidr!#o+o secuencias de #usi!n que se insertan en el o+etivo mem+rana. Se utili$a la energía li+re li+erada
para o+ligar a las mem+ranas ms cerca untos en una sitio #ocal, lo que resulta en la #usi!n. HA de la gripe es la meor estudiados en esta clase. Para ms in#ormaci!n so+re este proceso +ien estudiado, véase comentarios recientes -@, B, , B0. 3ipo 44 proteínas de #usi!n se producen en &avivirus y en los virus al#a -C, D0. Ellos tener secuencias de #usi!n interna y se sinteti$an y montados de manera heterodímeros con otra proteína de la mem+rana. (uando se e%pone a pH +ao, se produce un cam+io en el cuaternario estructura las su+unidades de #usi!n. Los virus no envueltos tam+ién implican cooperativa cam+ios en partículas de virus desencadenados por pH de uni!n del receptor o +aa -6, B<, B:0. Los los virus se vuelven ms hidr!#o+o e interact1an con las mem+ranas directamente. En los adenovirus, se convierte en la +ase Penton lítico a pH +ao, y el virus se li+era de endosomas rotos intactas con el resto de contenido endosomal -B>, B@0. )na variaci!n de el mismo tema es utili$ado por reovirus, en que un péptido hidr!#o+o en proteína de la cpsideI 6 se e%pone, por lo que la lítica de la cpside -B0. En el caso de virus picorna, receptor la uni!n a la ca"!n conduce a la pérdida de la proteína 9P> y la e%posici!n de la grupo cido mirístico en el término / de 9P6. El virus es pensado para hundirse en la +icapa y la #orma un 2canal2 proteína #orrado a través del cual el A/ viral puede entrar el citosol -B<0. !ransporte intracelular:
'espués de la penetraci!n, el genoma de la mayoría de los virus de+en ser transportados ya sea para el n1cleo o para citos!lica especí*ca mem+ranas. 'i#usi!n en el a+arrotado y muy estructurado citosol no es e*ciente dadas las grandes dimensiones de la mayoría de cpsides y las largas distancias de+en viaar -BB, BC0. Para moverse en el interior la célula, virus entrantes menudo e%plotar el citoesqueleto y celular proteínas motoras. (omo se ha revisado recientemente -BB0, hay dos #ormas principales de hacerlo los virus puede permitir que las vesículas de endocitosis para transportar a ellos como luminal de carga pasiva, o la cpside penetrado sí puede interactuar con los motores correspondientes. En el 1ltimo caso, una proteína de la cpside se une y interact1a con los #actores celulares. El transporte a n1cleo, generalmente implica el menos5enddirected dependiente de microt1+ulos dineína motor y su adaptador de proteínas, dynactin. Actina tam+ién puede ugar un papel en la entrada del virus. 'e+ido a que es rico en *lamentos de actina, la cortical citoesqueleto plantea una +arrera contra la movimiento hacia dentro de las cpsides y virus que entrar directamente a través de la mem+rana plasmtica -BD0. Para superar la +arrera, algunos virus, tales como S9>=, activar la tirosina quinasa cascadas de se"ali$aci!n inducidas que llevan a la disociaci!n local de la actina *lamentosa -@<0. La actina tam+ién se ha encontrado para promover vesícula gemaci!n en la super*cie celular y para propulsar virus que contiene vesículas de endocitosis a través el citoplasma ->>, @<0. La li+eraci!n de +aculovirus desde los endosomas induce la polimeri$aci!n de actina a un e%tremo de la cpside +aculovirus, que promueve el movimiento de la cpside hacia el n1cleo -C=0. )na de las proteínas de la cpside -pBC C:0 tiene homología con la de los mamí#eros Qilott5Aldrich la proteína del síndrome -QASP0 y es por lo tanto pro+a+le que interactuar con Arp< :, un compleo proteína implicada en el montae de actina -C60.
"e#ali$ación durante la entrada de virus:
En los 1ltimos a"os, tiene quedado claro que la el intercam+io de in#ormaci!n entre los virus entrantes y la célula huésped no se limita a las se"ales dado al virus por la célula. Para muchos virus, toma la #orma de un dilogo +idireccional en la que el virus se ventaa de la celda de propia transducci!n de se"ales sistemas para transmitir se"ales a la célula -C<, C:0. Estas se"ales inducen a cam+ios que #acilitan la entrada, preparan a la célula para la invasi!n, y neutrali$an las de#ensas del huésped. Las se"ales son generalmente generada en el super*cie de la célula a través de la la uni!n a receptores virus que son en sí mismos moléculas de se"ali$aci!n o moduladores -Por eemplo, receptores de #actores de crecimiento, receptores de quimioquinas, integrinas, y gangli!sidos0 y se puede activado por el virus de la agrupaci!n de uni!n o inducida por el virus. Miem+ros de la #amilia de S9>= y adenovirus ( +asar su estrategia de entrada totalmente de se"ali$aci!n -Kigura <0. Mediante la activaci!n de tirosina quinasas en las caveolas, S9>= provoca la normalmente latente, ligandinduci+le vía endocitosis caveolar. )n segundo la se"al se induce en el caveosome de inducir el transporte caveosome5a E -@@0. Al agrupar sus receptores principales, adenovirus < activa una variedad de proteínas quinasas, #os#atidilinositol5:58H quinasa, y peque"as ;3Pasas -C<5C>0. Los principales cam+ios se producen en la super*cie celular dinmica, y en el transporte de microt1+ulos mediada, que promuevan la internali$aci!n, la penetraci!n, y el tr*co intracelular del virus entrante. citomegalovirus humano, un virus del herpes, activa varias vías de se"ali$aci!n a través de la interacci!n entre glicoproteína de envoltura F y el receptor del #actor de crecimiento epidérmico -C@0. Importación %uclear:
El n1cleo proporciona e%celentes #unciones de 2servicio2 para la replicaci!n del virus, que van desde '/A y polimerasas de A/ a A/ de empalme y 5modi#ying en$imas. Sin em+argo, el n1cleo es di#ícil de entrar y salir, y los virus de+e de nuevo con*ar en mecanismos celulares Npara revisiones, véase -@, C, CB0O. En las células en inter#ase, la importaci!n de virus y cpsides virales se produce a través de los /P( -Kig. :0. Para la orientaci!n, los virus utili$an la locali$aci!n nuclear se"ales y receptores de importaci!n citos!lica. 94H56 y se unen a adenovirus importin B y humana virus del papiloma 66 y >@, virus de la hepatitis F cpsidas, y nucleoproteínas del virus de la in&uen$a, y -CC5 D<0. Estudios recientes muestran que el límite superior de dimetro de partícula para el transporte a través de la /P( es de :D nm -D:0. Los virus ms peque"os y cpsides, así como cpsidas helicoidales en e%tendida la #orma, por lo tanto, pueden ser importados en el n1cleo sin desmontar o de#ormaci!n. Entre las partículas icosaédrica, parvovirus -'imetro de 6C a <> nm0 y las cpsidas de virus de la hepatitis F -dimetro de : nm0 son pro+a+lemente importados intactos -D>0. Las cpsidas de virus de la hepatitis F no tienen cu+ierta en la cesta en el lado nuclear del compleo de
poros -D@0. 9irus y cpsides de mayor tama"o de+en ser de#orme ni se desmontan para permitir que el genoma para pasar a través de la AP/. Adenovirus < se une a /)P<6> (A/, una proteína locali$ada en la +ase de los *lamentos que se e%tienden en el citosol del poro nuclear -D>0 -Kig. <0. 4nteracci!n del virus unido con la histona H6 y importins y B induce desmontae del virus cpside. El A'/ viral li+erado así ha sido importado en el nucleoplasma. Las cpsidas HS956 -'imetro 6<= nm0 tam+ién se unen a la (P/ de una manera dependiente de importin, pero el se li+era A'/ a través de una de las icosaédrica vértices de la cpside sin ms desmontae cpside -D, DB0. La cpside vacía permanece unido al compleo del poro por horas después de que el A'/ ha sido e%pulsado -DC0. (on la e%cepci!n de los lentivirus, tales como 94H56, los retrovirus no utilice el (P/ para entrada en el n1cleo. (ompleos de pre5integraci!n s!lo puede entrar en el n1cleo durante la mitosis cuando el nucleares so+re est temporalmente ausente, lo que limita su in#ectividad de las células en divisi!n. La +ase molecular para la captaci!n nuclear de lentivirus preintegration compleos no es del todo clara, pero no hay prue+as que tres proteínas virales son importantes7 la proteína de la matri$, la en$ima integrasa, y el vpr peque"a proteína accesoria. Adems, es in#ormado de que un peque"o solape de triple cadena en el A'/ provirus puede ser esencial al menos en algunas células. Para una discusi!n ms detallada de este tema, véase -CB, DD, 6==0. !ransferencia de célula a célula y sin infección de virus:
Por 1ltimo, la in#ecci!n se puede transmitir directamente de célula a célula. Los virus como el sarampi!n, la cual e%presar en las proteínas de la envoltura de la mem+rana plasmtica que son #usogénico a pH neutro, a menudo inducir la #usi!n de células in#ectadas con in#ectada las células vecinas. Por lo tanto, los genes virales pasan directamente de célula a célula, se produce y la in#ecci!n sin la participaci!n de las partículas virales. En una estrategia alternativa para la célula a célula trans#erencia, las partículas del virus vaccinia e%tracelular estn prcticamente empuado en una célula adyacente por polimeri$aci!n de actina locali$ada en el interior de la célula in#ectada -6=60. La polimeri$aci!n de actina se desencadena por una proteína viral que recluta a la mem+rana plasmtica QASP, Arp< :, y otros #actores celulares que promueven la polimeri$aci!n de actina. La o+servaci!n de que el 94H56 y otros lentivirus en algunos tipos de células +rote en endosoma5como vacuolas ha planteado la posi+ilidad que las partículas del virus pueden ser li+erados por el célula in#ectada de manera polari$ada por los medios de secreci!n regulada -6=<0. 94H56 partículas pueden, en este caso, ser directamente transmitida desde un macr!#ago a una célula 3 como parte de la interacci!n normal de célula a célula. 3am+ién hay evidencia de que dendrítica células, sin ser in#ectado, pueden concentrarse 94H56 en las regiones de contacto de célula a célula y por lo tanto promover la in#ecci!n -6=:, 6=>0. erspectivas:
Los virus siguen representando una grave amena$a para la vida y el +ienestar de los seres humanos, animales, y otros organismos. En el pasado, la +1squeda para los medicamentos antivirales se centr! principalmente en replicasas y otras en$imas virales. Esa entrada y uncoating pueden servir como un o+etivo de antivirales ha sido
recientemente demostrado por nuevos inhi+idores contra la gripe neuraminidasa y la proteína de #usi!n de 94H56 -6=@, 6=0. (on nuestra in#ormaci!n rpidamente alcan$ar el nivel molecular, puede ser posi+le desarrollar nuevos en#oques para +loquear la entrada de virus .Aprovechando su capacidad para entrar células y e%presar sus genes, los virus se utili$an como vectores para la e%presi!n de proteínas recom+inantes en las células y para la producci!n de proteínas. En la terapia génica, los virus se utili$an para entregar genes a las células y teidos. Aunque todavía hay muchos pro+lemas con este tipo de terapia, ms in#ormaci!n so+re los receptores de virus y los mecanismos de entrada ayudar a que los virus ms seguro y ms 1tiles como herramientas terapéuticas. Anlisis de virus tiene tradicionalmente proporcionado in#ormaci!n so+re los principios +sicos de la e%presi!n génica, la +iología molecular, y cncer. Hoy en día, los virus siguen siendo de gran alcance herramientas en muchas reas de investigaci!n, incluyendo +iología celular, +iología molecular e inmunología. El anlisis cuidadoso de virus5célula temprano es pro+a+le que se e%tienda a1n nuestra interaccionescomprensi!n incompleta de la mem+rana plasmtica dinmica, la #usi!n de mem+ranas, endocítica vías, y muchos otros aspectos de la #unci!n celular. Kig. 6. Microgra#ía electr!nica de la entrada del virus. virus -A0 Semlii Korest, una toga envoltura sencilla -al#a0 virus, se une a la super*cie del +e+é de ri"!n de hmster -FHR5<60 células en grandes cantidades. Algunos de los virus estn asociados con las microvellosidades, mientras que otros se locali$an en hendiduras que corresponden a depresiones revestidas de clatrina -&echas0. N(ortesía7 . Heuser y A. HeleniusO -F0 partículas de virus Semlii Korest en clathrincoated vesículas. N(ortesía7 . Rarten+ec y A. HeleniusO -(0 de S9>= partículas -puntas de &echa0 son internali$ados por vesículas caveolar austados y transportados a caveosomes que contienen m1ltiples virus. N(ortesía7 . Rarten+ec y A. HeleniusO -'0 Las cpsides de humanos virus de la hepatitis F -puntas de &echa0 pasar a través de los /P( en trnsito desde el citoplasma al nucleoplasma. En el e%perimento se ilustra en la esta microgra#ía, partículas de cpside recom+inantes de tipo eran micro5inyectados en ovocitos de ?enopus, y su interacci!n con los poros nucleares visuali$ado en secciones microgra#ía electr!nica. Kilas de cpsides alineados dentro de los /P( -&echas0. N(ortesía7 /. Pante y M. RannO. Kig. <. La entrada de adenovirus, virus de la gripe, y S9>= en sus células huésped. -A0 La inclusi!n de adenovirus <. Los adenovirus son virus no
envueltos de A'/ con una cpside icosaédrica compuesta por he%!n proteínas, compleos de +ase pentona, y *+ras homotrimérica. El proceso de inscripci!n incluye la siguiente pasos -C<5C>07 -60 Las *+ras se unen a la ep1+lica (entroa#ricana. -<0 Las *+ras se disocian, y los pentones e%ponen ;' secuencias que se unen a integrinas. -:0 La agrupaci!n de las integrinas se activa la #os#atidilinositol5:58H quinasa, ac y (dc><, lo que resulta en reordenamientos del citoesqueleto. ->0 El compleo virus5integrina interiori$a en las vesículas revestidas de clatrina. -@0 El virus se transporta a los endosomas tempranos. -0 A un pH de , la +ase pent!n su#re un cam+io con#ormacional y el virus se escapa en el citosol por lisis endosomal. -B0 Las partículas de virus se unen dineína y son transportados a lo largo de los microt1+ulos a la AP/. -C0 cpsides muelle en la proteína de la AP/ (A/ /)P<6>, desmontar, y -D0 li+erar el virus A'/ para el transporte a través del poro. -F0 Entrada del virus de la in&uen$a tipo A. A es una envoltura virus de A/ de cadena negativa. Entrada procede a través de endosomas por medio de los siguientes pasos -:B, C@, 6=C, 6=D07 -60 9iral HA se une a las glicoproteínas que contienen cido silico o glicolípidos. -<0 Los virus internali$ados por clathrin revestido se transportan por medio de los endosomas tempranos a la endosomas tardíos. -:0 pH +ao se activa el canal de iones de proteína M< en la mem+rana viral, lo que permite la cpside interna que se acidi*c!. ->0 #usi!n HA5mediada se produce entre la envoltura viral y la mem+rana endosomal provocada por un pH +ao -@,@0. -@0 ri+onucleoproteínas virales -/Ps0 separar una de la otra, se unen importin, y moverse a través de la AP/ y -0 en el n1cleo. -(0 Entrada de S9>=. S9>= es un virus sin envoltura de A'/ que se replica en el n1cleo. Sus escalones de entrada de+en parcialmente conocidos e incluyen los siguientes -@:5@07 -60 S9>= se une a gangli!sidos en el plasma mem+rana, y -<0 se incluye en las +alsas de lípidos. -:0 'espués de secuestro en las caveolas, la activaci!n de tirosina quinasas induce la #os#orilaci!n local que resulta en la disociaci!n, la acumulaci!n de actina K5actina alrededor del caveolas, dynamin < reclutamiento y la activaci!n de la endocitosis caveolar. ->0 caveolas que contiene el virus se interiori$an y se entrega al caveosomes. -@0 Los virus induce #ormaci!n de vesículas sin caveolina y -0 se transporta por la dineína por medio de los microt1+ulos a el E liso. -B0 El virus penetra en el citosol de la E, y -C0 se produce la importaci!n nuclear a través de (P/.
Kig. :. La importaci!n de virus y en el cpsides n1cleo. (uatro #ormas di#erentes se muestran por que los virus utili$an los /P( para la importaci!n. -4$quierda0 El genoma del virus de la in&uen$a est contenido dentro de los ocho A/ su+gen!micos que son individualmente empaquetado en compleos de ri+onucleoproteínas. )na ve$ que estos se li+eran en el citosol después de la #usi!n de la mem+rana viral, que interact1an con importin y se importan en el n1cleo. Ellos son lo su*cientemente peque"os para pasar a través de la /P(. -4$quierda Medio0 Las cpsides de HS956 se unen a la cara citos!lica del poro, un vértice en se a+re la cpside, y el A'/ pasa a través del poro deando atrs una intacta cpside vacía. -8riente derecha0 Los adenovirus tam+ién se unen a los poros pero luego someterse desmontae. Las partículas virales muelle con el /P( proteína (A/ /)P<6> y desmontar con la ayuda de la histona H6. El A'/ viral con terminales de las proteínas con enlaces covalentes se li+era y entra en el n1cleo. -'erecha0 Los parvovirus y las cpsides de virus de la hepatitis F son lo su*cientemente peque"os para pasar a través del poro en #orma intacta. )ncoating ocurre en el n1cleo.
La invasión &acteriana: los paradigmas de Enteroinvasiva atógenos Pascale (ossart6 T y Philippe . Sansonetti< T Las +acterias invasoras inducen activamente su propia a+sorci!n por la #agocitosis en células que normalmente no #agocíticas y luego o +ien esta+lecen un nicho protegido dentro de las que so+revivir y replicarse, o di#unden de célula a célula por medio de un proceso +asada en la motilidad actina. Los mecanismos de entrada su+yacente +acteriana, #agosoma maduraci!n, y di#usi!n revelan las estrategias comunes, así como las tcticas 1nicas desarrolladas por especies individuales para esta+lecer la in#ecci!n. Esta+lecer y mantener una in#ecci!n e%itosa, micro+ios pat!genos han desarrollado una va5 riedad de estrategias para invadir el an*tri!n, evitar o resistir la respuesta inmune innata, da"ar las células y multiplicarse en regiones especí*cas y estériles Mally nor5. So+re la +ase de su capacidad para hacer #rente a estos pro+lemas críticos, las +acterias se pueden agrupar en di#erentes categorías. Aquí se revisan los llamados +acterias invasivas, es decir, +acterias que son capaces de inducir su propia
#agocitosis en células que normalmente no #agocíticas. /os centramos en las tcticas utili$adas por las +acterias enteropat!genas para desencadenar su a+sorci!n por las células epiteliales y discutir sus estilos de vida intracelular. Los mecanismos de gens entryandli#e5 styleso#otherintracellularpatho5 han sido revisados en otras partes -65>0. 'urante la #agocitosis por los #agocitos, las +acterias desempe"an un papel pasivo. Por el contrario, durante la #agocitosis inducida por +acterias, la Myco+acterium +acteriemia es el ugador clave y activo en la complea interacci!n entre el micro+io invasor y la célula huésped -@0. 8tro importante componente es el citoesqueleto, cuya plasticidad es crítica y e%plotados de manera !ptima. 'espués de la internali$aci!n, algunas +acterias permanecen en una vacuola, en el que se replican. 4mpiden la maduraci!n normal y la trata del #agosoma y entorpece sus actividades normales +acteriol!gicas. 8tras +acterias escapar de la vacuola y se replican en el citosol. En algunos casos, tam+ién se mueven y di#undir por medio de un proceso +asada en la motilidad actina. (!mo la célula detecta los intrusos +acterianos y austa sus programas de transcripci!n y traducci!n a su nueva vida con un parsito es un tema importante. La apoptosis y la apoptosis anti5, así como ciclo5celular y vías de se"ali$aci!n relacionadas in#or55matorios, son reprogramado después de la in#ecci!n para ayudar a la célula para so+revivir a la tensi!n inducida por la in#ecci!n. El é%ito de una in#ecci!n depende de los mensaes que los dos ugadores5la +acteria y la célula se envían entre sí. En cada paso del proceso in#eccioso, la +acteria e%plota la maquinaria de la célula huésped para su propio +ene*cio. Mecanismos de entrada entre en las células no #agocíticas tales como células epiteliales intestinal, algunos pat!genos micro+ianos e%presan una proteína de super*cie capa$ de unirse a receptores de la super*cie euary5 !ticas menudo involucrados en la matri$ de célula o la adhesi!n célula5 célula. La e%presi!n de esta proteína conduce a la #ormaci!n de un ole vacu5 que envuelve a la +acteria a través de un proceso de 2Pering $ip52 en el que relativamente modestos reordenamientos del citoesqueleto y las e%tensiones de la mem+rana se producen en respuesta al acoplamiento del receptor. Las interacciones iniciales entre la proteína +acteriana y su receptor desencadenan una cascada de se"ales, incluyendo #os#orilaciones de proteínas y o reclutamiento de res adaptaciones y los e#ectores, y la activaci!n de los componentes Eton cytosel5 que culminan en el cierre de ta$a ic phagocyt5 y la internali$aci!n +acteriana . 8tros pat!genos han ideado mecanismos para unir una proteína que puede en sí mismo actuar como un puente entre la +acteria y un receptor transmem+rana, que luego media la entrada proceso pro5. Por 1ltimo, los pat!genos tam+ién pueden pasar por alto la primera etapa de la adhesi!n y de interactuar directamente con la maquinaria celular que regula la dinmica del citoesqueleto de actina mediante la inyecci!n de #ectors $os a través de un sistema secretor dedicado. Las moléculas e#ectoras causan cam+ios toseletal ci5 masivas que desencadenan la #ormaci!n de un +olsillo macropinocytic, dé+ilmente unido al cuerpo +acteriana. El Mecanismo de cremallera de entrada Uersinia pseudotu+erculosis y Listeria monocytogenes am+as proteínas de adhesi!n celular
transmem+rana del arnés como receptores para la entrada en las células de mamí#eros -Kigs. 6A y
