ESCRT

Mesin kompleks penyortiran endosom yang diperlukan untuk transportasi (endosomal sorting complexes required for transport, ESCRT) terdiri dari kompleks protein sitosol, yang dikenal sebagai ESCRT-0, ESCRT-I, ESCRT-II, dan ESCRT-III. Bersama dengan sejumlah protein aksesori, kompleks ESCRT ini memungkinkan cara unik dari renovasi (remodeling) membran membentuk membran menekuk atau bertunas menjauh dari sitoplasma.^[1][2][3] Komponen ESCRT ini telah diisolasi dan dipelajari pada sejumlah organisme termasuk ragi dan manusia.^[4] Mesin ini ditemukan di semua eukariota dan beberapa arkea.^[5]

Mesin ESCRT berperan penting dalam sejumlah proses seluler termasuk biogenesis badan multivesikular (MVB), absisi (guguran) seluler, dan pertunasan virus. Biogenesis badan multivesikular (MVB) adalah proses di mana protein yang ditandai ubiquitin memasuki organel disebut endosom melalui pembentukan vesikel. Proses ini penting bagi sel untuk menghancurkan protein yang salah lipat dan rusak.^[6] Tanpa mesin ESCRT, protein ini dapat menumpuk dan menyebabkan penyakit neurodegeneratif. Misalnya, kelainan pada komponen ESCRT-III dapat menyebabkan gangguan neurologis seperti paraplegia spastik herediter (HSP).^[7] Guguran seluler, suatu proses pembelahan membran yang menghubungkan dua sel anak, juga diperantarai oleh mesin ESCRT. Tanpa kompleks ESCRT, sel anak tidak dapat memisahkan dan akan dihasilkan sel abnormal yang mengandung dua kali jumlah DNA. Sel-sel ini pasti akan dihancurkan melalui proses yang dikenal sebagai apoptosis. Pertunasan virus, atau proses dimana jenis virus tertentu keluar dari sel, mungkin tidak terjadi tanpa adanya mesin ESCRT. Hal ini akan mencegah virus menyebar dari sel ke sel lain.

Kompleks ESCRT-III berbeda dari semua mesin ESCRT lainnya karena hanya tebentuk sementara, juga kompleks mengandung komponen esensial dan non-esensial.^[8][9] Subunit esensial harus berkumpul dalam urutan yang benar (Vps20, Snf7, Vps24, lalu Vps2) agar mesin dapat berfungsi.^[10] Subunit nonesensial termasuk Vps60, Did2, dan Ist1.^[9] Vps20 memulai perakitan ESCRT-III dengan beraksi sebagai nukleator perakitan polimer Snf7. Vps24 kemudian bergabung dengan Snf7 untuk membatasi kompleks dan merekrut Vps2.^[8][11] Vps2 kemudian membawa Vps4 ke kompleks.^[12] Semua bentuk sitosol "bebas" dari setiap subunit dianggap tertutup. Artinya, bagian ujung karboksi dari setiap subunit melipat ke dirinya sendiri dengan cara autoinhibitor yang menstabilkan subunit monomer.^[8][11] Ujung karboksi dari sebagian besar subunit ESCRT-III, baik esensial maupun nonesensial, mengandung motif MIM (MIT, domain interaksi dan transportasi mikrotubulus) dalam motif interaksi.^[13] Motif ini bertanggung jawab untuk mengikat Vps4 dan AAA-ATPase spastin.^[11]

Pelepasan partikel virus, juga dikenal sebagai pertunasan virus (viral budding), adalah proses di mana virion bebas dilepaskan dari dalam sel melalui pembajakan mesin ESCRT sel inang.^[14][15] Retrovirus, seperti HIV-1 dan virus limfotropik sel T manusia, serta sejumlah virus berselubung, termasuk virus Ebola, memerlukan mesin ESCRT untuk keluar dari sel inang.^[14][16] Proses ini dimulai oleh protein Gag virus, protein struktural utama dari mantel retroviral, yang berinteraksi dengan TSG101 dari kompleks ESCRT-I dan protein aksesori ALIX.^[17][18] Subunit ESCRT-III (hanya CHMP4 dan CHMP2 yang esensial)^[19] direkrut ke lokasi tunas virus untuk menyempitkan dan memutuskan leher tunas dengan cara yang serupa dengan yang dijelaskan untuk absisi membran selama sitokinesis.^[14][20][17] Vps4 kemudian mendaur ulang komponen ESCRT-III ke sitosol dan virus dilepaskan dari sel.^[20] Mekanisme yang dijelaskan di sini menggunakan protein metazoan, karena pertunasan virus telah dipelajari lebih luas di metazoa.