クライオエレクトロン顕微鏡写真から再構築されたセムリキ森林ウイルスの封筒構造

多くのウイルス性タンパク質シェルのアーキテクチャの基本原理は、電子顕微鏡とX線データから成功裏に確立されていますが、包まれたウイルスは、結晶化に抵抗し、電子顕微鏡を準備すると簡単に変形できるため、研究がより困難です。包み込まれたウイルスに適用されたときの従来の技術の制限を回避するために、凍結していないウイルスが、抑制されていない懸濁液のサポートされていない薄層で観察される凍結電子顕微鏡法を使用しました。電子ビームの損傷のため、高解像度の3次元再構成に必要な多くの異なるビューは、同じ粒子の傾斜シリーズから取得することはできません。多くの異なる指向のウイルスの画像は、新しい再構築方法「最適化されたシリーズ拡張による再構築」（Rose）を使用して組み合わされます。セムリキ森林ウイルスのエンベロープの構造は、3.5 nmの解像度に再構築されています。表面格子のt = 4ジオメトリ、三量体スパイクの形状、脂質二重層への配置が視覚化されます。

The basic principles of the architecture of many viral protein shells have been successfully established from electron microscopy and X-ray data, but enveloped viruses have been more difficult to study because they resist crystallization and are easily deformed when prepared for electron microscopy. To avoid the limitations of conventional techniques when applied to enveloped viruses, we have used a cryo-electron microscopy method in which unfixed and unstained viruses are observed in an unsupported thin layer of vitrified suspension. Because of electron beam damage, the many different views required for high-resolution three-dimensional reconstruction cannot be obtained from a tilt series of the same particle. The images of many differently oriented viruses are combined using a novel reconstruction method, 'reconstruction by optimized series expansion' (ROSE). The structure of the envelope of Semliki Forest virus has been reconstructed to 3.5-nm resolution. The T = 4 geometry of the surface lattice, the shape of the trimeric spikes and their arrangement on the lipid bilayer are visualized.