2) белки матрикса и капсида (+)
3) последовательности, необходимые для энкапсидации генома вируса, и белки, необходимые для встраивания генома вируса в геном клетки
4) cis-действующие последовательности, необходимые для репликации вируса
Область gag ретровирусного генома кодирует структурный полипротеин Gag, который после протеолитического расщепления образует основные компоненты вириона: матриксный белок (MA), капсидный белок (CA), нуклеокапсидный белок (NC), а у многих ретровирусов также небольшой белок p6. Матрикс располагается под липидной оболочкой и участвует в адресации комплекса сборки к клеточной мембране, капсид формирует защитную оболочку вирусного генома, а нуклеокапсид связывает вирусную РНК и стабилизирует ее в составе вириона.
Синтез Gag происходит преимущественно с полноразмерной, несшитой вирусной РНК. В процессе сборки вириона молекулы Gag взаимодействуют друг с другом, с клеточной мембраной и с вирусной РНК; последующее расщепление полипротеина вирусной протеазой обеспечивает созревание инфекционной частицы. Поэтому именно структурные белки матрикса и капсида являются наиболее точной характеристикой функции gag. Гликопротеины оболочки кодируются областью env, а обратная транскриптаза и интеграза — областью pol.
| Геномная область или элемент | Основной продукт | Ключевая функция | Отличительный признак |
|---|---|---|---|
| gag | Gag; MA, CA, NC, p6 | Сборка вириона, формирование матрикса, капсида и нуклеокапсидного комплекса | Кодирует структурные белки вирусной частицы |
| pro | Вирусная протеаза | Расщепление полипротеинов Gag и Gag–Pol при созревании вириона | Ингибирование протеазы приводит к образованию незрелых, малоинфекционных частиц |
| pol | Обратная транскриптаза, RNase H, интеграза | Синтез ДНК на матрице РНК и встраивание провируса в геном клетки | Ферментативные, а не основные структурные компоненты вириона |
| env | Оболочечные гликопротеины SU и TM | Распознавание рецепторов и слияние вирусной оболочки с клеточной мембраной | Определяют тропизм и антигенные свойства вируса |
| Сигнал упаковки Ψ | Цис-действующая последовательность вирусной РНК | Обеспечивает избирательное включение геномной РНК в формирующийся вирион | Не является белок-кодирующей областью; распознается преимущественно NC-белком |
| LTR, PBS и другие регуляторные элементы | Некодирующие последовательности | Транскрипция провируса, инициация обратной транскрипции и регуляция экспрессии | Относятся к cis-действующим элементам генома, а не к продуктам gag |
Функциональная классификация генов ретровируса основана на разделении структурных, ферментативных и оболочечных компонентов. Нуклеокапсидный белок Gag действительно участвует во взаимодействии с сигналом Ψ, однако сам сигнал представляет собой участок вирусной РНК, а интеграза синтезируется из pol. Нарушение структуры Gag препятствует сборке и созреванию вирионов даже при сохранении способности вируса реплицироваться на ранних этапах. Таким образом, область gag прежде всего связана с формированием внутренней структуры ретровирусной частицы.