Новости

Jun 21, 2023

Двудольный геном и структурная организация сегментированного денсовируса парвовируса Acheta Domesticus

Nature Communications, том 14, номер статьи: 3515 (2023) Цитировать эту статью 897 Доступов 17 Подробности об альтернативных метриках Парвовирусы (семейство Parvoviridae) в настоящее время определяются линейным

Nature Communications, том 14, номер статьи: 3515 (2023) Цитировать эту статью

897 Доступов

17 Альтметрика

Подробности о метриках

Парвовирусы (семейство Parvoviridae) в настоящее время характеризуются линейным моночастным геномом оцДНК, икосаэдрическими капсидами T = 1 и отдельными структурными (VP) и неструктурными (NS) кассетами экспрессии белков в их геноме. Мы сообщаем об открытии парвовируса с двудольным геномом, сегментированного денсовируса Acheta Domesticus (AdSDV), выделенного из домашних сверчков (Acheta Domesticus), для которых он является патогенным. Мы обнаружили, что AdSDV хранит свои кассеты NS и VP в двух отдельных сегментах генома. Его сегмент vp приобрел ген, кодирующий фосфолипазу А2, vpORF3, посредством межподсемейной рекомбинации, кодирующий неструктурный белок. Мы показали, что AdSDV развил очень сложный профиль транскрипции в ответ на свою стратегию многочастной репликации по сравнению с его одночастными предками. Наши структурные и молекулярные исследования показали, что AdSDV упаковывает один сегмент генома на частицу. Крио-ЭМ-структуры двух популяций пустого и одной популяции полного капсида (разрешение 3,3, 3,1 и 2,3 Å) выявляют механизм упаковки генома, который включает удлиненный С-концевой хвост ВП, «прикрепляющий» геном оцДНК к внутренняя часть капсида на оси симметрии второго порядка. Этот механизм фундаментально отличается от взаимодействий капсид-ДНК, ранее наблюдавшихся у парвовирусов. Это исследование дает новое представление о механизме сегментации генома оцДНК и пластичности биологии парвовируса.

Парвовирусы (ПВ) представляют собой небольшие безоболочечные вирусы икосаэдрической формы, которые заражают позвоночных и беспозвоночных животных1. Денсовирусы (DV) — это автономно реплицирующиеся, инфицирующие беспозвоночных представители семейства Parvoviridae, разделенные на два подсемейства2. Члены подсемейства Densovirinae заражают широкий спектр наземных и водных беспозвоночных, для которых они являются патогенными (обзор Penzes et al.3). PV подсемейства Hamaparvovirinae заражают как позвоночных, так и беспозвоночных, причем гамапарвовирусные DV подразделяются на три рода. Представители родов Penstylhamaparvovirus и Hepanhamaparvovirus заражают креветок-пенеид и являются патогенными3,4. Представители рода Brevihamaparvovirus заражают исключительно комаров и тесно связаны с пенстилгамапарвовирусами, о чем свидетельствует организация их генома, гомология белков и стратегия транскрипции5,6,7,8,9.

Члены Parvoviridae имеют линейные, однодольные геномы оцДНК размером 3,6–6,2 т.п.н.10, фланкированные частично двухцепочечными шпилькообразными вторичными структурами ДНК, которые могут образовывать инвертированные концевые повторы (ITR)10,11. Концы необходимы для репликации и упаковки генома10,11. Геном парвовируса включает две кассеты экспрессии, одна из которых кодирует различное количество неструктурных белков (НС). По крайней мере, один из этих белков, условно обозначаемый NS1, содержит хеликазный домен суперсемейства 3 (SF3), который включает единственные высококонсервативные мотивы белковых последовательностей во всем семействе2,10. Другая кассета экспрессии, называемая кэп, кодирует от одного до четырех структурных белков (VP). Обычно это N-концевые продолжения друг друга, имеющие общий перекрывающийся С-концевой сегмент и собранные в капсид10,12. В случае подсемейств Parvovirinae и Densovirinae уникальное N-концевое расширение минорного капсидного белка 1 (VP1u), самого большого из VP, обычно кодирует высококонсервативный домен фосфолипазы A2 (PLA2), необходимый для выхода из эндосом 13,14. Было показано, что после рецептор-опосредованного эндоцитоза, чтобы достичь ядра для репликации, PV проходят через эндолизосомальную систему клетки-хозяина, подвергая вирусную частицу воздействию возрастающей кислотности от pH 7,4–4,014,15,16,17. ,18,19. Некоторые парвовирусы, включая всех представителей Hamaparvovirinae, лишены активности PLA2 и используют альтернативный механизм эндосомального выхода19.