La estructura y la flexibilidad de las cápsidas cónicas del VIH-1 determinadas dentro de los viriones intactos

Área de la Ciencia:

• Biología estructural
• Virología
• La biofísica

Sus antecedentes:

• La cápside del virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1) es una estructura en forma de cono esencial para la infectividad viral.
• Los modelos existentes de estructura de cápsidas se basan en métodos indirectos como la cristalografía y la microscopía electrónica de matrices tubulares.
• El mecanismo de ensamblaje preciso y la flexibilidad estructural de la proteína cápside (CA) siguen siendo incompletamente entendidos.

Objetivo del estudio:

• Determinar la estructura de alta resolución de hexamérico y pentamérico CA dentro de las partículas de VIH-1 intactas.
• Para aclarar la flexibilidad estructural de CA y su papel en la formación de la cubierta de núcleo curva variable.
• Investigar el proceso de ensamblaje de la cápside del VIH-1 y su adhesión a la geometría del fullereno.

Principales métodos:

• Tomografía cryoelectrónica (Cryo-ET) con resolución subnanométrica de las partículas intactas del VIH-1.
• Análisis de las estructuras de las proteínas de la cápside hexamérica y pentamérica (CA).
• Comparación de las estructuras cryo-ET con los datos cristalográficos y de microscopía electrónica existentes.

Principales resultados:

• El cryo-ET reveló estructuras de resolución subnanométrica de CA hexamérico y pentamérico en viriones intactos del VIH-1.
• La estructura del hexameric CA es consistente con los estudios de cristalografía anteriores.
• Pentameric CA se forma utilizando interfaces distintas en comparación con los modelos anteriores, y CA demuestra la flexibilidad que permite la formación de capas de núcleo curvadas de manera variable.
• Se observó que el CA del VIH-1 ensamblaba conos de fullereno perfectos y aberrantes.

Conclusiones:

• El estudio proporciona detalles estructurales sin precedentes de la cápside del VIH-1 dentro de las partículas virales intactas.
• Los hallazgos revelan que la proteína de la cápside (CA) exhibe flexibilidad, lo que permite la formación dinámica del caparazón central.
• El ensamblaje observado de conos de fullereno apoya los modelos de formación de cápsidos de novo después de la maduración.