Integrase

Integrase
Integrase
2-domänen Integrase des Rous-Sarkom-Virus.
Enzymklassifikation
EC, Kategorie2.7.7.-Nukleotidyltransferase
SubstratDNA

Die Integrase ist ein Enzym von Retroviren, das für den Einbau viraler DNA-Stränge in die Chromosomen der Wirtszelle zuständig ist. Sie ist eines von drei Schlüsselenzymen der Retroviren. Die Integrase ist eine Nukleotidyltransferase, die vom pol-Gen der Viren-RNA codiert wird. Sie kann als Endonuklease nach reverser Transkription die DNA der Wirtszelle aufspalten und das Virus-Genom in die Wirts-DNA integrieren.

Integration

Integration der viralen DNA in das Wirtsgenom durch die Integrase.

Die Integrase bindet an die virale DNA und an die Wirts-DNA und bildet mit diesen einen Komplex. Die Abbildung zeigt die Reihenfolge der DNA-Strangbrüche und der anschließenden Zusammensetzung bei der Integration der viralen DNA. In grau sind die Integrase-Monomere, in rot die virale DNA und in schwarz die Wirts-DNA abgebildet, die roten Punkte schließlich die 5'-Enden der viralen DNA.

siehe auch: Integration bei Retroviren

HI-Virus

Die besonders gut untersuchte Integrase des HI-Virus ist ein 32 kDa großes Protein, das bei Freisetzung als Antigen wirkt. Die HIV-1-Integrase ist Ziel therapeutischer Ansätze zur Behandlung von HIV im Rahmen einer antiretroviralen Therapie mittels Integrase-Strangtransfer-inhibitoren (INSTIs). Zu diesen gehören Raltegravir, Elvitegravir, Dolutegravir, Cabotegravir und Bictegravir.

Literatur

  • Alan N. Engelman, Mamuka Kvaratskhelia: Multimodal Functionalities of HIV-1 Integrase. In: Viruses. Band 14, Nr. 5, 28. April 2022, S. 926, doi:10.3390/v14050926, PMID 35632668, PMC 9144474 (freier Volltext) – (englisch).
  • Goedele N. Maertens, Alan N. Engelman, Peter Cherepanov: Structure and function of retroviral integrase. In: Nature Reviews. Microbiology. Band 20, Nr. 1, Januar 2022, S. 20–34, doi:10.1038/s41579-021-00586-9, PMID 34244677, PMC 8671357 (freier Volltext) – (englisch).

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PDB 1c1a EBI.jpg
Grafik des Molekularstruktur von jenem Protein, das mit 1c1a code registriert ist.
Retroviral integration.JPG
Autor/Urheber: Mary K. Lewinski, Masahiro Yamashita, Michael Emerman, Angela Ciuffi, Heather Marshall, Gregory Crawford, Francis Collins, Paul Shinn, Jeremy Leipzig, Sridhar Hannenhalli, Charles C. Berry, Joseph R. Ecker, Frederic D. Bushman, Lizenz: CC BY-SA 3.0
Mechanism of retroviral integration