Virus self-assembly proceeds through contact-rich energy minima.
Virus self-assembly proceeds through contact-rich energy minima.
复制标题
病毒自组装通过富含接触的能量最小值进行。
DOI：
10.1126/sciadv.abg0811
复制
发表时间：
2021-11-05
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Roos WH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Buzón P;Maity S;Christodoulis P;Wiertsema MJ;Dunkelbarger S;Kim C;Wuite GJL;Zlotnick A;Roos WH
单分子荧光光镊研究结合高速AFM揭示了HBV生命周期的早期事件。超分子复合物如病毒衣壳的自组装在自然界中非常普遍。然而，这些过程的机制仍然知之甚少。在这里，我们揭示了B型肝炎病毒（HBV）的组装途径，应用荧光光镊和高速原子力显微镜。这允许以单分子分辨率真实的实时跟踪组装过程。我们的研究结果确定了一个特定的，接触丰富的五聚体安排的HBV衣壳蛋白作为一个关键的路径组装中间体，并揭示了自组装过程中的能量平衡。实时核酸包装实验表明，每个凝聚核苷酸约1.4 kBT的自由能变化用于驱动蛋白质寡聚化。HBV组装通过接触丰富的能量最小值发生的发现对我们理解HBV和其他病毒的组装以及开发新的抗病毒策略和合理设计自组装纳米材料具有重要意义。
Single-molecule fluorescence optical tweezers studies combined with high-speed AFM reveal early events in the HBV life cycle. Self-assembly of supramolecular complexes such as viral capsids occurs prominently in nature. Nonetheless, the mechanisms underlying these processes remain poorly understood. Here, we uncover the assembly pathway of hepatitis B virus (HBV), applying fluorescence optical tweezers and high-speed atomic force microscopy. This allows tracking the assembly process in real time with single-molecule resolution. Our results identify a specific, contact-rich pentameric arrangement of HBV capsid proteins as a key on-path assembly intermediate and reveal the energy balance of the self-assembly process. Real-time nucleic acid packaging experiments show that a free energy change of ~1.4 kBT per condensed nucleotide is used to drive protein oligomerization. The finding that HBV assembly occurs via contact-rich energy minima has implications for our understanding of the assembly of HBV and other viruses and also for the development of new antiviral strategies and the rational design of self-assembling nanomaterials.
登录
查看更多内容
影响因子：
16.6
作者：
Chevreuil M;Law-Hine D;Chen J;Bressanelli S;Combet S;Constantin D;Degrouard J;Möller J;Zeghal M;Tresset G
通讯作者：
Tresset G
影响因子：
2.9
作者：
Ceres, P;Zlotnick, A
通讯作者：
Zlotnick, A
影响因子：
64.8
作者：
Kerssemakers, Jacob W. J.;Munteanu, E. Laura;Dogterom, Marileen
通讯作者：
Dogterom, Marileen
影响因子：
15
作者：
Asor, Roi;Schlicksup, Christopher John;Raviv, Uri
通讯作者：
Raviv, Uri
影响因子：
3.7
作者：
Dhason MS;Wang JC;Hagan MF;Zlotnick A
通讯作者：
Zlotnick A