線状ウイルス様粒子におけるゲノムのパッケージングのための核形成-成長モデル:多重パッケージングシグナルの影響【JST・京大機械翻訳】

de Bruijn, R.; Wielstra, R. P.; Calcines Cruz, C.; van Waveren, T.; Hernandez-Garcia, A.; van der Schoot, P.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202201378374553 整理番号：22P0316276

線状ウイルス様粒子におけるゲノムのパッケージングのための核形成-成長モデル:多重パッケージングシグナルの影響【JST・京大機械翻訳】

A nucleation-and-growth model for the packaging of genome in linear virus-like particles: impact of multiple packaging signals

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発行年： 2022年02月25日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月25日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

合成コート蛋白質および二本鎖DNAを含む溶液からのウイルス様粒子の自発的集合に関する最近の実験に触発されて,(1)著者らは,確率的核形成および決定論的成長プロセスとして,主成分としての速度論的モデルを提唱した。DNAのパッケージングの効率と速度は,CRISPR-Cas技術を用いて修飾され,ウイルスにおける集合シグナルを模倣する前指定部位で特異的に結合するために,DNAテンプレート上に蛋白質を導入することによって強く増加する。本モデルは,核形成誘起拡散障壁としてこれらの蛋白質を処理することは,カプセル化効率の実験的に観察された増加を説明するのに十分であるが,核形成速度が十分に高い場合のみであることを示した。パッケージングシグナルの数が,DNAテンプレートを完全にカプセル化するのに必要な時間中に生じる核形成事象の数に等しい条件に対するカプセル化動力学に最適を見出し,核形成事象がパッケージングシグナルに隣接して起こることを仮定した。著者らの理論は利用可能な実験データと良く一致した。SIGNIFICANCEは,合成コート蛋白質による二本鎖DNAのカプセル化の速度と効率が,いわゆるパッケージングシグナルを模倣するDNA上の特異的に位置する蛋白質分子の存在により,最近強く増強されることを見出した。これらの知見を説明する目的で,蛋白質コートの初期確率核形成とその後の決定論的伸長に基づく速度論的理論を示した。DNA上の拡散障壁として作用する等距離配置核形成サイトは,大きな非自明な効果を持ち,それらは,高速核形成が伸長過程の時間スケールでどのように起こるかに依存して,カプセル化を遅くするか,または,スピードアップする。著者らの知見は,線形ウイルス様粒子の合理的な設計に寄与する可能性がある。【JST・京大機械翻訳】

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ウイルスの生化学

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