Ett utbrott av infektioner med mpox-viruset – tidigare känt som monkeypox – i Europa 2022 ledde till ett ökat intresse för poxvirus. Ett internationellt forskarlag har nu undersökt strukturen för poxvirusprototypen, vacciniaviruset (VACV). Arbetet publiceras i tidskriften Nature Structural &Molecular Biology .
Teamet fann att trimerer av A10-proteinet, ett rikligt protein av viruset, spelar en viktig roll i bildandet av det mogna viruset. Dessa trimerer kan också vara involverade i interaktioner med andra cellkomponenter under infektion, vilket kan ge en utgångspunkt för utvecklingen av antivirala terapier mot virus från poxvirusfamiljen.
Poxvirusprototypen, vacciniaviruset (VACV), användes tidigare som ett levande vaccin för att utrota smittkoppor. Trots intensiv forskning förblir viktiga frågor om biogenes och struktur hos det mogna viruset (MV) obesvarade.
Den smittsamma MV är en kvasi-tegelstensformad partikel som mäter ungefär 250 nm × 350 nm × 200 nm. Den består av en oval kärna som omsluter det virala genomet och de proteiner som är nödvändiga för transkription av DNA till budbärar-RNA (mRNA) - tidigt i infektion. MV består av upp till 200 proteiner. Proteinerna som är ansvariga för virusets framträdande palissadlager var hittills okända.
En internationell forskargrupp ledd av professor Jacomina Krijnse Locker, LOEWE DRUID—LOEWE-professuren för försummade infektionssjukdomar/bildtekniker vid Paul-Ehrlich-Institut, undersökte den molekylära sammansättningen och strukturen hos VACV. Studien kombinerade högupplösta avbildningstekniker som kryoelektrontomografi (cryo-ET), subtomogrammedelvärde (STA) och AlphaFold2 (AF2) för att dechiffrera den molekylära arkitekturen hos VACV-kärnan.
Genom att använda dessa olika tekniker fann forskarna att det framträdande palissadskiktet i virusets kärna består av A10-proteinet. Forskargruppen kunde visa att proteinet bildar A10-trimerer.
Dessa A10-trimerer är flexibelt fördelade på ytan av kärnan och visar inget specifikt mönster. A10 kan potentiellt vara involverad i interaktioner med cellkomponenter efter att viruset kommer in i cellen under den tidiga fasen av infektionscykeln. Ytterligare studier kommer att syfta till att klargöra de exakta funktionerna hos A10-trimererna och andra proteiner i samband med VACV-infektion.
Mer information: Jiasui Liu et al., Palisadskiktet av poxviruskärnan består av flexibla A10-trimerer, Nature Structural &Molecular Biology (2024). DOI:10.1038/s41594-024-01218-5
Journalinformation: Naturstruktur och molekylärbiologi
Tillhandahålls av Paul-Ehrlich-Institut - Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel
