ICOSAHEDRALウイルスにおけるA型DNAの梱包

最も極端な環境に住んでいる古細菌に感染するウイルスに関する研究は、顕著な多様性の構造を示し続けており、サンプリングが非常にまばらであることを示唆しています。電子極低温顕微鏡検査を使用して、3.7Åの解像度で研究しました。これは、もともと日本のBeppuの高温で酸性の泉から分離されていたSulfolobus Polyehedral Wirus 1（SPV1）の構造です。バリアントシングルジェリーロールフォールドを備えた2つのカプシドタンパク質は、五層とヘキサマーを形成し、T = 43 Icosahedralシェルに集合します。細菌や古細菌に感染する尾骨面二本鎖DNA（DSDNA）ウイルス、および動物や人間に感染するヘルペスウイルスとは対照的に、裸のDNAはDNAの隣接層の間の反発により非常に高い圧力で詰め込まれています。ウイルスタンパク質で完全に覆われ、層間の魅力的な相互作用を伴う核タンパク質フィラメントを形成します。最も驚くべきことに、私たちは、DNAが高血球酸酸化剤に感染する糸状ウイルスにあるため、DNAがA型にあることを示すことができました。以前の研究では、DNAがバクテリオファージのB形態にあることが示唆されており、我々の研究はicosahedalウイルスにおけるDNAの構造の直接的な視覚化です。

Studies on viruses infecting archaea living in the most extreme environments continue to show a remarkable diversity of structures, suggesting that the sampling continues to be very sparse. We have used electron cryo-microscopy to study at 3.7-Å resolution the structure of the Sulfolobus polyhedral virus 1 (SPV1), which was originally isolated from a hot, acidic spring in Beppu, Japan. The 2 capsid proteins with variant single jelly-roll folds form pentamers and hexamers which assemble into a T = 43 icosahedral shell. In contrast to tailed icosahedral double-stranded DNA (dsDNA) viruses infecting bacteria and archaea, and herpesviruses infecting animals and humans, where naked DNA is packed under very high pressure due to the repulsion between adjacent layers of DNA, the circular dsDNA in SPV1 is fully covered with a viral protein forming a nucleoprotein filament with attractive interactions between layers. Most strikingly, we have been able to show that the DNA is in an A-form, as it is in the filamentous viruses infecting hyperthermophilic acidophiles. Previous studies have suggested that DNA is in the B-form in bacteriophages, and our study is a direct visualization of the structure of DNA in an icosahedral virus.