Nonequilibrium self-assembly dynamics of icosahedral viral capsids packaging genome or polyelectrolyte.
Nonequilibrium self-assembly dynamics of icosahedral viral capsids packaging genome or polyelectrolyte.
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DOI：
10.1038/s41467-018-05426-8
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发表时间：
2018-08-06
影响因子：
16.6
通讯作者：
Tresset G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chevreuil M;Law-Hine D;Chen J;Bressanelli S;Combet S;Constantin D;Degrouard J;Möller J;Zeghal M;Tresset G
病毒的存活部分依赖于它们在宿主细胞内自我组装的能力。虽然粗粒度的模拟已经确定了不同的途径，导致组装的病毒体从他们的组件，实验证据是严重缺乏。在这里，我们使用时间分辨的小角X射线散射揭示非平衡自组装动力学的二十面体病毒衣壳包装其完整的RNA基因组。我们揭示了无定形复合物的形成，通过一个envelope途径和他们的松弛成病毒粒子通过一个同步途径。衣壳亚基在基因组上的结合能是中等的（~ 7 kBT 0，其中kB是玻尔兹曼常数，T0 = 298 K，室温），而分离复合物和病毒体的能垒是高的（~ 20 kBT 0）。人工合成的衣壳可以降低这种屏障，从而在病毒粒子不能建立的条件下形成填充的衣壳。我们提出了一个表示的动态的自由能景观。病毒包膜围绕RNA组装以包装其遗传物质的机制尚不清楚。在这里，作者观察到豇豆褪绿斑驳病毒衣壳周围的病毒RNA或聚（苯乙烯磺酸）使用时间分辨小角X射线散射测量组装。
The survival of viruses partly relies on their ability to self-assemble inside host cells. Although coarse-grained simulations have identified different pathways leading to assembled virions from their components, experimental evidence is severely lacking. Here, we use time-resolved small-angle X-ray scattering to uncover the nonequilibrium self-assembly dynamics of icosahedral viral capsids packaging their full RNA genome. We reveal the formation of amorphous complexes via an en masse pathway and their relaxation into virions via a synchronous pathway. The binding energy of capsid subunits on the genome is moderate (~7kBT0, with kB the Boltzmann constant and T0 = 298 K, the room temperature), while the energy barrier separating the complexes and the virions is high (~ 20kBT0). A synthetic polyelectrolyte can lower this barrier so that filled capsids are formed in conditions where virions cannot build up. We propose a representation of the dynamics on a free energy landscape. The mechanism by which virus capsules assemble around RNA to package their genetic material is not clear. Here, the authors observed the assembly of the cowpea chlorotic mottle virus capsid around viral RNA or poly(styrene sulfonic acid) using time-resolved small-angle X-ray scattering measurements.
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影响因子：
15
作者：
Kwak, Minseok;Minten, Inge J.;Herrmann, Andreas
通讯作者：
Herrmann, Andreas
影响因子：
10.8
作者：
Huang, Xinlei;Bronstein, Lyudmila M.;Dragnea, Bogdan
通讯作者：
Dragnea, Bogdan
DOI：
10.1021/jp802498z
发表时间：
2008-10-02
期刊：
The journal of physical chemistry. A
影响因子：
--
作者：
Chen C;Kao CC;Dragnea B
通讯作者：
Dragnea B
影响因子：
10.8
作者：
Goicochea, Nancy L.;De, Mrinmoy;Dragnea, Bogdan
通讯作者：
Dragnea, Bogdan
影响因子：
2
作者：
Elrad OM;Hagan MF
通讯作者：
Hagan MF