Etiketter

Summa sidvisningar

Sidor

Leta i den här bloggen

torsdag 30 mars 2023

Virusten replikaatiossa on tärkeä osa fosfatidyyli-inositoli-4- kinaasilla (PI4K) ja sen produktilla PI(4)P

 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006295212005163?via%3Dihub#fig0005

 


Volume 84, Issue 11, 1 December 2012, Pages 1400-140

Commentary
The role of phosphatidylinositol 4-kinases and phosphatidylinositol 4-phosphate during viral replication

, ,
https://doi.org/10.1016/j.bcp.2012.07.034Get rights and content
Abstract

Phosphoinositides (PI) are phospholipids that mediate signaling cascades in the cell by binding to effector proteins. Reversible phosphorylation of the inositol ring at positions 3, 4 and 5 results in the synthesis of seven different phosphoinositides. Each phosphoinositide has a unique subcellular distribution with a predominant localization in subsets of membranes. These lipids play a major role in recruiting and regulating the function of proteins at membrane interfaces [1]. Several bacteria and viruses modulate and exploit the host PI metabolism to ensure efficient replication and survival. Here, we focus on the roles of cellular phosphatidylinositol 4-phosphate (PI4P) and phosphatidylinositol 4-kinases (PI4Ks) during the replication cycle of various viruses. It has been well documented that phosphatidylinositol 4-kinase IIIβ (PI4KIIIβ, EC 2.7.1.67) is indispensable for viral RNA replication of several picornaviruses. Two recruitment strategies were reported: (i) binding and modulation of GBF1/Arf1 to enhance recruitment of PI4KIIIβ and (ii) interaction with ACBD3 for recruitment of PI4KIIIβ. PI4KIII has also been demonstrated to be crucial for hepatitis C virus (HCV) replication. PI4KIII appears to be directly recruited and activated by HCV NS5A protein to the replication complexes. In contrast to picornaviruses, it is still debated whether the α or the β isoform is the most important. PI4KIII can be explored as a target for inhibition of viral replication. The challenge will be to develop highly selective inhibitors for PI4KIIIα and/or β and to avoid off-target toxicity.

...

 Various viruses have an impact on the host's lipid metabolism, lipid/membrane transport and lipid mediated signal transduction. A key class of lipids involved in these cellular processes is the class of phosphoinositides (PIs). Phosphatidylinositol (PtdIns) is the basic scaffold of the PIs (Fig. 1).

 

PI fosfolipidiaineenvaihdunta Sars-Cov-1 koronavirusten infektiossa , PI4Kbeta tuottaa PI-4P fosfolipidiä, Fosfatidyyli.4-fosfaattia, (Ptd4P)

 DOI: 10.1074/jbc.M111.312561  Tietoa vuodelta 2012

 Tämä tutkimus on Sars-Cov-1 viruksesta. Tämä  sars-Cov-2 on  tehnyt olennaisen muutoksen juuri tuohon kohtaan  , johon mahdollisesti on  voitu kehittää jokin  inhibiittori.  Koetan   ottaa selvää löytyykö  nykyisestä pandemisesta jotakin  vastaava  akilleenkantapääkohtaa. Tässä ei tarkemmin näytetä tai kerrota mekanismia  sars-1 viruksessa.  (Aichi virus mainitaan).

 2012 Mar 9;287(11):8457-67.
doi: 10.1074/jbc.M111.312561. Epub 2012 Jan 17.

Phosphatidylinositol 4-kinase IIIβ is required for severe acute respiratory syndrome coronavirus spike-mediated cell entry

Abstract

Phosphatidylinositol kinases (PI kinases) play an important role in the life cycle of several viruses after infection. Using gene knockdown technology, we demonstrate that phosphatidylinositol 4-kinase IIIβ (PI4KB) is required for cellular entry by pseudoviruses bearing the severe acute respiratory syndrome-coronavirus (SARS-CoV) spike protein and that the cell entry mediated by SARS-CoV spike protein is strongly inhibited by knockdown of PI4KB. Consistent with this observation, pharmacological inhibitors of PI4KB blocked entry of SARS pseudovirions. Further research suggested that PI4P plays an essential role in SARS-CoV spike-mediated entry, which is regulated by the PI4P lipid microenvironment. We further demonstrate that PI4KB does not affect virus entry at the SARS-CoV S-ACE2 binding interface or at the stage of virus internalization but rather at or before virus fusion. Taken together, these results indicate a new function for PI4KB and suggest a new drug target for preventing SARS-CoV infection.

Katson Gene Cards tiedon:

Entrez Gene Summary for PI4KB Gene

  • Enables 1-phosphatidylinositol 4-kinase activity and 14-3-3 protein binding activity. Predicted to be involved in phosphatidylinositol phosphate biosynthetic process and phosphatidylinositol-mediated signaling. Located in Golgi membrane. [provided by Alliance of Genome Resources, Apr 2022]

GeneCards Summary for PI4KB Gene

PI4KB (Phosphatidylinositol 4-Kinase Beta) is a Protein Coding gene. Diseases associated with PI4KB include Nonparalytic Poliomyelitis and Poliomyelitis. Among its related pathways are Metabolism and PI Metabolism. Gene Ontology (GO) annotations related to this gene include transferase activity, transferring phosphorus-containing groups and 1-phosphatidylinositol 4-kinase activity. An important paralog of this gene is PI4KA.

UniProtKB/Swiss-Prot Summary for PI4KB Gene

Phosphorylates phosphatidylinositol (PI) in the first committed step in the production of the second messenger inositol-1,4,5,-trisphosphate (PIP). May regulate Golgi disintegration/reorganization during mitosis, possibly via its phosphorylation. Involved in Golgi-to-plasma membrane trafficking (By similarity). ( PI4KB_HUMAN,Q9UBF8 )

(Microbial infection) Plays an essential role in Aichi virus RNA replication (PubMed:22124328, 27989622, 22258260). Recruited by ACBD3 at the viral replication sites (PubMed:22124328, 27989622). ( PI4KB_HUMAN,Q9UBF8 )

(Microbial infection) Required for cellular spike-mediated entry of human coronavirus SARS-CoV. ( PI4KB_HUMAN,Q9UBF8 )

Gene Wiki entry for PI4KB Gene

Aliases for PI4KB Gene

  • GeneCards Symbol: PI4KB 2
  • Phosphatidylinositol 4-Kinase Beta 2 3 4 5
  • PI4K-BETA 2 3 5
  • PIK4CB 3 4 5
  • Phosphatidylinositol 4-Kinase, Catalytic, Beta 2 3
  • PtdIns 4-Kinase Beta 3 4
  • EC 2.7.1.67 4 48
  • PI4KIII 3 4
  • Pi4K92 2 5
  • PI4K92 3 4
  • NPIK 3 4
  • Phosphatidylinositol 4-Kinase, Wortmannin-Sensitive 3
  • Type III Phosphatidylinositol 4-Kinase Beta 3
  • PI4KIIIBETA 3
  • PI4K-Beta 4
  • PI4KBETA 3
  • PI4Kbeta 4
  • EC 2.7.1 48

 1q21.3

Protein Symbol: Q9UBF8-PI4KB_HUMAN
Recommended name: Phosphatidylinositol 4-kinase beta
Size: 816 amino acids
Molecular mass: 91379 Da
Cofactor: Name=Mg(2+); Xref=ChEBI:CHEBI:18420;
Cofactor: Name=Mn(2+); Xref=ChEBI:CHEBI:29035;
Protein existence level:
PE1
Quaternary structure:

  • Interacts with ARF1 and ARF3 in the Golgi complex, but not with ARF4, ARF5 or ARF6 (PubMed:17555535).
    Interacts with NCS1/FREQ in a calcium-independent manner.
    Interacts with CALN1/CABP8 and CALN2/CABP7; in a calcium-dependent manner; this interaction competes with NCS1/FREQ binding (By similarity).
    Interacts with ACBD3 (PubMed:23572552, 27009356, 27989622, 22124328, 22258260).
    Interacts with ARMH3, YWHAB, YWHAE, YWHAG, YWHAH, YWHAQ, YWHAZ and SFN (PubMed:23572552).
    Interacts with GGA2 (via VHS domain); the interaction is important for PI4KB location at the Golgi apparatus membrane (PubMed:28289207).
    Interacts with ATG9A (PubMed:30917996).
  • (Microbial infection) Interacts with Aichi virus protein 3A.
    Part of a complex Aichi virus protein 3A/ACBD3/PI4KB that allows the synthesis of PI4P at the viral RNA replication sites.

 

( Toinen artikkeli seuraavassa otsikossa  tästä entsyymistä)

lördag 11 mars 2023

Kertailen ja pohdin M.Türkin antamia tietoja fytiinistä

 Annedalsklinikan krijastossa nin tämän kirjan  ensimmäisen kirjan. ja vuonna 2005  poimin muutamia asioita esiin ja nyt kertailen ja kommentoin 11.3. 2023

Lähde Türk (Larsen) Maria. Cereal- and Microbial Phytases. Phytate Degradation. Mineral binding and Absorption(1999 GU, Chalmers University of technology. Department of Food Science)

Oma alkulause:

Fytiini on pääasiallinen fosfaatin lähde kehoon. Se on myös merkittävä tekijä essentiellien mineraalien lähteenä. Fytiinin rakenteen ytimenä on myo-inositoli ja se on tärkeä  lipositoliryhmän  fosfolipidien muodostukselle:  PI (PtdIns, Fosfatidyyli-inositoli), PIP3, PIP2, IP3) nimisiä molekyylejä sisältävässä aineenvaihdunnan ja signaloinnin modulissa. Tähän moduliin kuuluu ainakin 35 eri jäsentä, sekä rasvaliukoisia että vesiliukoisia. Inositoli itse on vesiliukoinen. Inositolijohdannaiset osallistuvat laajaan solun sisäiseen fosfaattiaineenvaihduntaan ja myös tuman ja genomin asioihin. Tämän takia valitsin suomentaa kappaleita tästä molekyylistä INOSITOLI, joka tulee kasvikunnan fytiinistä. Fytiini-nimensä se sai aluksi sen takia, ettei oikein tiedetty kuuluuko se kasviskuituihin vai ei, vaikka nyt tiedetään, että se on myös osa kiertokulkua animaalisen kudoksen metabolisissa reiteissä, vaikkakaan sitä ei riittävästi syntetisoidukaan kehossa ,sen sijaan sen perusrengasta kierrättyy aikansa. Luonto kyllä tarjoaa runsaasti fytiiniä varsinkin viljassa, jyvissä, pähkinössä ja siemenissä.

Väitöskirja keskittyy kehon ulkopuoliseen tapahtumaan, ravintofytiinin entsymaattiseen pilkkoutumiseen fytaaseilla, mutta poimin väitöskirjsta varsinaisesta fytiinimolekyylistä eräitä olennaisia ja ainutlaatuisia seikkoja tähän suomennokseen. Joku onkin sanonut että fytiini on kehon vahvin antioksidantti. Mene ja tiedä.

Abstraktin ja taustan suomennosta eräin osin

Viljaruoat sisältävät suuret määrät fytiiniä (myo-inositoliheksafosfaattia; IP6), joka on kasvin pääasiallinen fosforin varastomuoto. Fytiinillä on suuri kyky kelatoida divalentteja mineraaleja kuten Fe(2+), Zn (2+), Mg(2+) ja Ca(2+). Asialla on ravitsemuksellista merkitystä, koska sillä on negatiivista (?) vaikutusta ruoan välttämättömien elementtien biologiseen saatavuuteen, ( niin sanotaan, vaikka mielestäni asia voi olla mitä tärkeintä säätelevää ja modifioivaa sekä todella tasapainottavaa vaikutusta ottaen huomioon millä tavalla nykyajan ihminen syö erilaisia absorboituvia mineraaleja ravinnossaan Tämä on oma mielipiteeni). Ruoan valmistuksen kuluessa voi IP6 osittain tai kokonaan hajota pienemmiksi fosfaateiksi. Sen takia prosessoidut ruoat sisältävät seoksen erilaisia inositolifosfaatteja, fosfaattiryhmiä on kuudesta alaspäin IP6, IP5, IP4, IP3, IP2, IP. Pelkkä fosfaattien kantoydin on polyalkoholi myo-inositoli Se on syklinen polyalkoholi, rengasrakenteinen. (Siis syklitolirenkaassa on kuudessa hiilessä kuusi alkoholiryhmää (OH).

Tämä väitöskirja käsittää kuvauksen IP6-molekyylistä ja sen hajoamisesta kohotetusta taikinasta tehtyä leipää valmistettaessa, sen hajomistuotteiden mineraaleja sitovista ominaisuuksista ja viljaperäisten ja mikrobiperäisten fytaasien vaikutuksesta IP6-hydrolyysissä ja ravinnon raudan imeytymisestä ihmisellä.

Fytaasientsyymi

Fytaasi on fytiinille spesifinen entsyymi. Kun tässä puhutaan IP6 -molekyylin entsymaattisesta hajoittamisesta, tarkoitetaan sivuketjujen, eri fosfaattiryhmien purkamisesta.

( ja samalla fosfaattien kiinnittämien mineraalien irtoamisesta eri PH miljöössä, fosfaattiryhmien pilkkoutumisestä irti syklitolista, joka itse ei tässä hajoa,  vaan sitten taas sopivassa tilanteessa kuten  ruoansulatuksen alavirrassa- kon ihminen on syönyt fytaasilla pilkkoutunutta  fytiiniä leivässään- kerää takaisin kudos- ja soluspesifisesti fosfaattia ja niihin mineraaleja riippuen uudesta fosfaattiryhmäkonformaatiosta.  Tutkimustyö  kohdistui  erilaisten pH-miljöiden merkitykseen tässä asiassa)

( Tässä käännän vain osia itse fytiinistä)

 

Metallijonien Cu (2+), Zn (2+) ja Cd (2+) sitoutuminen inositolifosfaattien (IP6-IP3) eristettyihin fraktioihin tutkittiin pH 3-7 miljöössä. Kaikilla tutkituilla inositolifosfaattifraktioilla oli huomattavaa sitomiskykyä pH 5-7 miljöössä. Tämä osoittaa, että mineraalikompleksin muodostuminen uudestaan alemmissa polyfosfaateissa (IP4 ja IP3) saattaa tapahtua duodenumin alueella, mikä on ravitsemukselliselta kannalta tärkeää tietää, jos kerran nämä kompleksit saattavat estää mineraalien absorboitumista."


"Fytaasit ovat fosfataaseja.

Fytaasit, jotka pystyvät hydrolysoimaan IP6 molekyyliä, jolloin syntyy alempiasteisesti fosforyloituja inositolifosfaatteja. Tutkittiin sitä vaikutusta inositoliheksafosfaatin hydrolysaatioon, mikä viljan ( vehnän) ja mikrobien ( Aspergillus niger ja Saccharomyces cerevisiae) fytaaseilla vehnässä on.

Kun tehtiin endogeeninen vehnäfytaasin aktivaatio, Bakerin hiivan ( S.cerevisiae) lisäys ja erityisesti A.niger-peräisen fytaasin lisäys, aleni fytiinin (IP6) pitoisuus leivottaessa."


"Fytaasiaktiivisuuden mittaus

Tutkija kehitteli erityisen metodin, jolla voitiin määrätä fytaasin aktiviteetti

mittaamalla IP3 muodostusta. Koska eri fytaasit tuottavat erilaisia IP3-isomeerejä, tätä metodia voidaan myös käyttää erottamaan eri lähteistä tulevia fytaaseja.

Markkinoilla olevat S-cerevisiae- kannat ovat osoittautuneet kykeneviksi kehittämään fytaasiaktiviteettia, esim. kasvamaan synteettisessä mediumissa IP6 ainoana fosforilähteenä. Molemmat tutkitut kannat ilmensivät sellaista aineenvaihduntaa, joka oli hyvin sopeutunut IP6-peräisen fosfaatin hyväksikäyttöön.

Fytaasit osoittautuivat olevan 3-fytaasi tyyppiä eli fytaasit poistavat inositolirenkaan kolmoshiilessä olevan fosfaatin. Tästä seuraa hajoamistuotteet IP5, IP4 ja IP3, tarkemmin: DL-Ins ( 1, 2, 4, 5, 6)P5, DL-Ins (1, 2, 5, 6)P4 ja DL-Ins (1,2,6)P3.


//Huom: IP3 tarkoittaa, että inositoli on sitä sarjaa , jossa on kolme fosfaattiryhmää P. Mutta nämä kolme fosfaattiryhmää voivat sijaita monella eri tavalla myo-inositolirenkaassa. Elävässä solussa ne sijaitsevat usein asemissa 1,4 ja 5 ja IP3 voidaan tarkentaa: Ins (1,4,5) P3 ja se kuuluu tärkeimpiin signaalinvälittäjäaineisiin ihmissoluissa.

Jos P-kirjain on alussa, kuten PI, se tarkoittaa fosfatidyyliryhmää. Inositoli on silloin fosfatidyloitunut.  Jos P on I:n jäljessä, se tarkoittaa fosfaattia.Inositoli on fosforyloitunut. 

(Fosfatidyyli on fosfatidihapon (PA) happotähde ja sitä on fosfolipideissä vastaamassa rasvahappojen kantamisesta ja fosfolipidin kiinnittymisestä membraanirakenteisiin.muita fosfolipidejä ja membraanilipidejä  ovat fosfatidyylikoliini eli lesitiini, fosfatidyyliseriini ja fosfatidyylietanolamini eli kefaliini sekä sfingomyeliini. Mitokondrioissa on kardiolipiini. Inositolien fosfolipidejä sanotaan lipositoleiksi.) 

Kun PIP2 pilkkoutuu entsymaattisesti membraaneista esiin ja antaa IP3-molekyyliä ja toista molekyyliä DAG ja (diacylglyseroli) kaikki molekyylit jatkavat kiertokulkuaan ja uudelleen rakentumistaan ne ovat  kuin solukonelaitteen osia  signaalitehtävissä ja siksi niitä hyödynnetään ja kierrätetään, esim. PI muotoon takaisin ja sitten taas rasvaliukoisiksi membraaniosiksi (PIP, PIP2, PIP3) kun taas vesiliukoiset IPx fosfaatit omaavat funktioverkostonsa sytosolin puolella. Ne voivat myös rikastua jopa kantamaan 7 tai 8 fosfaattiakin. Mutta IP6 muoto on tärkeä siksi että siinä vaiheessa se pääsee solusta ulos ja munuaisiin asti ja tarvittaessa erittyy kehosta pois liikaa fosfaattia sen avulla. Rikastuneet insitolifosfaatit voivat antaa selustatukea jopa  ATP/GTP energiajärjestelmille. Sivumennen: Hai käyttää inositolienergiaa. Ihmisen harmaat aivosolut myös. Solutumissakin on näitä korkeaenergisiä inositolifosfaatteja. Oma muistiinpanoni //


Vehnäfytaasin ja A-niger-fytaasin kyky lisätä raudan imeytymistä fytaattipitoisesta ateriasta tutkittiin radioisotooppitekniikalla koehenkilöiltä. Kun niitä fytaaseja lisättiin ravintoon juuri kun alettiin syödä, endogeenisella vehnäfytaasilla ei näyttänyt olleen tehoa, kun taas A.niger -fytaasin havaittiin huomattavasti lisäävän raudan imeytymistä.

Abstraktin avain sanat ovat: Fytaasi, fytiinin pilkkoutuminen, mineraalien sitoutuminen, raudan absorptio, vilja, dietääriset fytaasit, A.niger, S.cerevisiae.

(Johdanto-osasta löytyy perusteellista tietoa fytiinistä! Tekniikan paraneminen  johti syvällisempään tietoon fosfaattiaineenvaihdunnasta  niihin aikoinin! Tässähän on kyse  ihmisen bioenergiatason  virrankannon välittäjämolekyyleistä ja "maadutustavoista"  tietynlaisen elektroneutraaliuden pitämiseksi yllä eikä fosfaatti koskaan esiinny yksinään. Se on puskuriaines, toisaalta  se toimii vahvistajana  tarpeellisille Ca(2+)-stimuluksille.)

 

"Nyo-inositoli

Myo-inositoli molekyylillä on kaksi chiraalipuoliskoa. Sillä on C2 -ja C5 -hiilien kautta kulkevan tason suhteen symmetriaa. Jos C2 -tai C5- OH-substituoituu, se ei häiritse yhtäläisyyttä, sen sijaan muitten asemien substituutio johtaa chiraaliseen tuotteeseen, joka on merkittävä joko D- tai L-muodoksi. Chiraaliset agenssit, kuten entsyymit, pystyvät erottamaan näitä eri muotoja, D- tai L- isomeerejä, enantiomeereja. Aiemmin suositeltu numerointi oli sellainen, että pyrittiin matalimpiin subtituenttinumeroihin. Mutta nykyään suositellaan numerointi tehtävän D-muotoon ”counterclock wise”, vastapäivään Agranofin kilpikonnahahmoisessa molekyylissä (Agranofs turtle). Tämä kilpikonna oli kirjan kansikuvana.

Fosfatidyyli-ryhmä (Ptd) asettuu ykköskohtaan; ykköskohdan voi sijoittaa oikealle alakulmaan.

Tällöin Agranofin vuonna 1983 esitetty muistiapu kilpikonna katsoo oikealle, oikea tassu on 1-, pää 2-( aksiaalisen hydroksyylin paikka), vasen tassu 3-, vasen takatassu 4-, häntä 5-, ja oikea takatassu 6-hiilessä)

NC-IUB- nimitys ”ins” tarkoittaa D-konfiguraatiossa olevaa myo-inositolisa, ellei erikseen ole mainittu etuliite L. 

(jatkuu)