Virale reverse Transkriptasen

Reverse Transkriptasen (RTs) spielen eine wichtige Rolle bei der Replikation von Retroviridae, Metaviridae, Pseudoviridae, Hepadnaviridae und Caulimoviridae. RTs sind Enzyme, die in der Lage sind, DNA unter Verwendung von RNA oder DNA als Matrizen zu synthetisieren (DNA-Polymeraseaktivität) und RNA bei der Bildung von RNA / DNA-Hybriden abzubauen (Ribonuklease-H-Aktivität). In Retroviren und LTR-Retrotransposons (Metaviridae und Pseudoviridae) wandelt die koordinierte Wirkung beider enzymatischer Aktivitäten einzelsträngige RNA in eine doppelsträngige DNA um, die von identischen Sequenzen flankiert wird, die als Long Terminal Repeats (LTRs) bekannt sind. RTs von Retroviren und LTR-Retrotransposons sind als Monomere (z. B. murines Leukämievirus RT), Homodimere (z. B. Ty3 RT) oder Heterodimere (z. B. humanes Immundefizienzvirus Typ 1 (HIV-1) RT) aktiv. RTs haben keine Korrekturleseaktivität und weisen hohe intrinsische Fehlerraten auf. Außerdem werden hohe Rekombinationsraten, die bei Retroviren beobachtet werden, durch eine schlechte Prozessivität gefördert, die einen Template-Wechsel verursacht, ein Kennzeichen der reversen Transkription. HIV-1-RT-Inhibitoren, die auf ihre Polymeraseaktivität einwirken, bilden das Rückgrat aktueller antiretroviraler Therapien, obwohl neuartige Medikamente, einschließlich Ribonuklease-H-Inhibitoren, immer noch zur Bekämpfung von HIV-Infektionen erforderlich sind. Bei Hepadnaviridae und Caulimoviridae führt die reverse Transkription zur Bildung von eingekerbten zirkulären DNAs, die im Wirtszellkern in episomale DNA umgewandelt werden. Strukturelle und biochemische Informationen über ihre Polymerasen sind begrenzt, obwohl bekannt ist, dass mehrere Arzneimittel, die HIV-1 RT hemmen, gegen die Polymerase des menschlichen Hepatitis B-Virus wirksam sind. In diesem Aufsatz fassen wir das aktuelle Wissen über die reverse Transkription in den fünf Virusfamilien zusammen und diskutieren verfügbare biochemische und strukturelle Informationen zu RTs, einschließlich ihrer Biosynthese, enzymatischen Aktivitäten und möglichen Hemmung.