群特異性抗原

群特異性抗原（英語：Group-specific antigen，縮寫：Gag）是包含逆轉錄病毒目（花椰菜病毒科除外）核心結構蛋白的多聚蛋白質。之所以這樣命名，是因為科學家曾經認為它具有抗原性。現在知道是它構成了內殼，而不是暴露在外面的外殼。它構成了病毒構象的所有結構單元，並為成熟的病毒粒子提供支持框架。

群特異性抗原（Gag）
標識
生物	HIV-1 M:B_HXB2R
符號	gag
UniProt	P04591
其他數據

所有正逆轉錄病毒Gag蛋白都被蛋白酶加工成MA（基質）、CA（衣殼）、NC（核衣殼）部分，有時甚至更多。^[1]如果Gag無法切割成其亞基，則病毒體無法成熟並保持無感染性。

它包含部分Gag-onc融合蛋白。

在HIV里的Gag

HIV-1 Gag蛋白homo18-mer

HIV-1的RNA基因組結構中的Gag蛋白

編號系統

HIV基因組是根據HIV-1 M組B亞型參考毒株HXB2進行編號的。^[2]

轉錄和mRNA加工

病毒進入靶細胞後，病毒基因組被整合到宿主細胞的染色質中。接著，RNA聚合酶II轉錄9181核苷酸全長病毒RNA。HIV Gag蛋白由HIV Gag基因編碼，HXB2核苷酸790-2292。^[2]

MA（基質，Matrix protein）

HIV p17基質蛋白（MA）是一種17kDa的蛋白質，由132個胺基酸組成，包含Gag多聚蛋白質的N末端。它負責通過其高鹼性區域（HBR）與磷脂醯肌醇二磷酸（PI(4,5)P2）產生相互作用，將Gag多聚蛋白質靶向細胞膜。^[3]HIV MA還與組裝病毒中的HIV跨膜糖蛋白Gp41接觸。的確，它可能在將包膜糖蛋白募集到病毒出芽位點方面發揮關鍵作用。^{[來源請求]}

一旦Gag在核糖體上被翻譯，Gag多聚蛋白質就會被N-肉豆蔻醯轉移酶1在其N末端甘氨酸殘基上進行豆蔻醯化。這是細胞膜靶向的關鍵修改。在膜未結合形式中，MA肉豆蔻醯脂肪酸尾被隔離在MA蛋白核心的疏水口袋中。^[3]

MA HBR對細胞膜PI(4,5)P2的識別激活了「肉豆蔻醯開關」，其中肉豆蔻醯基從MA疏水口袋中擠出並嵌入細胞膜中。^[3]與肉豆蔻醯開關激活平行（或可能伴隨），PI(4,5)P2的花生四烯酸部分從細胞膜中提取並結合在MA表面的通道中（這與之前被MA肉豆蔻醯基團占據的通道不同）。^[3]

然後，HIV Gag通過三種相互作用緊密結合到膜表面：

1. 在MA HBR和PI(4,5)P2磷酸肌醇之間，
2. 在MA擠出的肉豆蔻醯尾和細胞膜的疏水內部之間，
3. 在PI(4,5)P2花生四烯酸部分和沿著MA表面的疏水通道之間。^{[來源請求]}

CA（衣殼，Capsid）

P24衣殼蛋白（CA）是一種24kDa的蛋白質，融合到未加工的HIV Gag多聚蛋白質中MA的C末端。病毒成熟後，CA會形成病毒衣殼。CA有兩個公認的結構域，即C端結構域（C-terminal domain）和N端結構域（N-terminal domain）。CA C端結構域和N端結構域在HIV出芽和衣殼結構中具有不同的作用。^{[來源請求]}

當使用西方墨點法檢測HIV感染時，p24是測試的三種主要蛋白質之一，另外還有Gp120和Gp41。

雖然MA、IN、VPR和cPPT之前曾被認為是影響HIV靶向非分裂細胞能力的因素，但CA已被證明是非分裂細胞中逆轉錄病毒感染性的主要決定因素，這對於幫助避免基因治療中的慢病毒載體的插入式突變。^[4]

SP1（間隔肽1，Spacer peptide 1）

間隔肽1（SP1）是一種介於CA和NC之間的14胺基酸多肽。CA-SP1連接處的切割是病毒成熟的最後一步，它允許CA凝結成病毒衣殼。SP1在溶液中是非結構化的，但在極性較低的溶劑或高多肽濃度下，它變成α螺旋結構。^[5]在科學研究中，CA（24kDa）的蛋白質印跡可以通過25kDa條帶（未切割的CA-SP1）的高相對存在來指示成熟缺陷。SP1在HIV粒子組裝中起著關鍵作用，^[5]儘管其作用的確切性質和SP1結構動力學的生理相關性尚不清楚。

NC（核衣殼，Necleocapsid）

HIV核衣殼蛋白（NC）是Gag多聚蛋白質中的7kDa鋅指蛋白，在病毒成熟後形成病毒核衣殼。NC將全長病毒基因組RNA募集到新生病毒顆粒中。^{[來源請求]}

SP2（間隔肽2，Spacer peptide 2）

間隔肽2（SP2）是一種功能未知的16胺基酸多肽，可分隔Gag蛋白NC和p6。

P6

HIV P6是位於Gag多聚蛋白質C端的6kDa多肽。^[6]它募集細胞蛋白腫瘤易感基因101（運輸所需的內體分選複合物-1的一個組成部分）和ALIX蛋白以啟動病毒顆粒從細胞膜出芽。P6在成熟病毒中沒有已知功能。^{[來源請求]}

在內源性逆轉錄病毒中

人內源性逆轉錄病毒K和人內源性逆轉錄病毒W拷貝里都攜帶廣泛表達的Gag基因，這些基因通常都是受損的。推測它們與多發性硬化症和其他神經系統疾病有關的歷史由來已久。^[7]

在其他病毒中

泡沫病毒Gag蛋白
鑑定
標誌	Gag_spuma
Pfam	PF03276（舊版）
InterPro（英語：InterPro）	IPR004957
現有可用的蛋白結構： Pfam 結構（舊版） / ECOD PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum（英語：PDBsum） 結構概要

泡沫逆轉錄病毒亞科（例如UniProt P14349）和轉座病毒科（例如UniProt Q86TG7）的Gag基因只有一個可識別的核殼部分。 它還缺少豆蔻醯化序列。^[8]

泡沫逆轉錄病毒Gag與正逆轉錄病毒Gag相關，經結構研究表明，N端結構域的一部分與典型的衣殼蛋白具有功能和結構同源性。^[9]泡沫逆轉錄病毒Gag不像正逆轉錄病毒Gag那樣處理， 只需要在C端進行微小的3kDa切割，其他切割位點通常效率低下。^[10]

轉座病毒Gag也是已知具有結構上同源的衣殼蛋白。每個衣殼由540種蛋白質組裝而成。與正逆轉錄病毒CA蛋白不同，它不需要顯著成熟。^[11]動物活性調節的細胞骨架相關蛋白（ARC）基因是從轉座病毒屬Gag中重新利用的。^[12]該基因負責在神經細胞之間轉運mRNA，這是神經可塑性的關鍵部分。它獨立出現在四足動物和果蠅中。^[13]

花椰菜病毒科成員很少對其包含衣殼的ORF進行Gag分配，但CP-PRO-POL布局確實顯示了與規範的Gag-Pol設置的類比。這些部分是否粘在一起形成多聚蛋白質取決於花椰菜病毒科的屬。^{[來源請求]}

參見

• 逆轉錄病毒通讀元件