Капсид

Капсид (англ. Capsid) - белковая оболочка вируса, состоящая из отдельных субъединиц (капсомеров). Капсид состоит из капсомеров, организованных в один или два слоя по двум типам симметрии - кубическому или спиральному. Основные функции капсида: защита генетического материала (ДНК или РНК) вируса от механических и химических повреждений, обеспечение адсорбции вириона (полностью сформированной инфекционной частицы) к клетке, прикрепление к клеточной мембране, разрыв мембраны и внедрение в клетку генетического материала вируса. Формирование капсида напоминает процесс кристаллизации и протекает по принципу самосборки. Симметрично организованные вирусные частицы или полученные на основе самосборки реполимеры вирусной белковой оболочки могут применяться в качестве матриц (строительных лесов) для создания различных бионеорганических материалов: нанотрубок, наноэлектродов, наноконтейнеров. Некоторые металлы (золото, платина) или металлосодержащие соединения (хлориды серебра, золота, платины, оксид железа, сульфиды кадмия и серы) могут связываться с белками вирусной оболочки на поверхности или во внутренней полости капсида. На основе металлизированных золотом и платиной капсидов в настоящее время разрабатываются наноустройства. Способность вирусов образовывать кристаллы также используется для получения трехмерных долгоживущих наноструктур. В кристаллическом состоянии вирусы образуют пористые строго симметричные структуры определенной архитектуры. Эти полости и каналы могут быть использованы для получения трехмерных нанокомпозитов благородных металлов. Модификации белков капсида или их замены на структурные компоненты других вирусов, бактерий, а также на специализированные лиганды позволяют создавать мишень-специфические рекомбинантные вирусные наночастицы (РВН). Подобные РВН могут быть использованы для целевой доставки лекарств, наночастиц терапевтического воздействия, компонентов генной терапии в клетки-мишени.

Капсид вируса Penicillium stoloniferum F (PsV-F)

Икосаэдрические капсиды аденовируса под электронным микроскопом

Тезаурус

Капсид (Capsid)

Тематический раздел (поле): Наномедицина, Нанофармакология, Композиционные наноматериалы, Функциональные наноматериалы, Наноинженерия, Метрология и стандартизация

Функциональный разряд: Объект

Аскрипторы: Белковая оболочка вируса

Отношения  иерархические (род-вид): Капсид → Структуры биологических нанообъектов → Наноструктурированные материалы → Структуры объектов, относящихся к сфере нанотехнологий, их свойства → Структуры объектов, относящихся к сфере нанотехнологий, их свойства → Наноматериалы

Отношения ассоциативные: Капсид ~ Вирус, Бактериофаг, Белок, Генная терапия, Доставка генов, Нанотрубки, Наноконтейнеры, Биологические моторы, Наноструктура, Протеом, Самоорганизация, Самосборка, Наноустройства, Нанокомпозиты, Наночастицы

Литература по теме

1. Alberts, Bruce; Bray, Dennis; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Watson, James D. (1994). Molecular Biology of the Cell (4 ed.). pp. 280.
2. Атабеков И.Г. Применение вирусных структур в качестве инструментов нанотехнологий // Рос. нанотехнологии - т.3, № 1-2, 2008 - С. 130-139.
3. Mao C., Flynn C.E., Hayhurst A., Sweeney R., et al. Viral assambly of oriented quantum dot nanowires.// PNAS - V.100, 2003 - P. 6946-51.
4. Huang Y., Chiang C.Y., Lee S.K., Gao Y., at al. Programmable assembly of nanarchitectures using genetically modified viruses // Nano letters - V.5, 2005 - P.1429-34.
5. Chao C., Daniel M.D., Quinkert Z.T., et al. Nanoparticle-templeted assembly of viral protein cages // Nano Letters - V.6 -№4, 2006 – P.611-615.
6. Falkner J.C., Turner M.E., Bosworth J.K., Trenter T.J. et al. Virus crystals as nanocomposite scaffolds // J Am Chem Soc - V.127, 2005 - P.5274-5275.
7. Статья Capsid из Википедии, свободной энциклопедии. Доступно под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike.