J 2021

Cargo Release from Nonenveloped Viruses and Virus-like Nanoparticles: Capsid Rupture or Pore Formation

SUKENÍK, Lukáš, Liya MUKHAMEDOVA, Michaela PROCHÁZKOVÁ, Karel ŠKUBNÍK, Pavel PLEVKA et. al.

Základní údaje

Originální název

Cargo Release from Nonenveloped Viruses and Virus-like Nanoparticles: Capsid Rupture or Pore Formation

Autoři

SUKENÍK, Lukáš (203 Česká republika, domácí), Liya MUKHAMEDOVA (643 Rusko, domácí), Michaela PROCHÁZKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Karel ŠKUBNÍK (203 Česká republika, domácí), Pavel PLEVKA (203 Česká republika, domácí) a Robert VÁCHA (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

ACS Nano, Washington, D.C. American Chemical Society, 2021, 1936-0851

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10607 Virology

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 18.027

Kód RIV

RIV/00216224:14740/21:00119475

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000731055900001

Klíčová slova anglicky

virus-like nanoparticlesRNA virusgenome releasecapsidcomputer simulationscoarse-grained modelcryo-EM

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 27. 10. 2024 14:16, Ing. Martina Blahová

Anotace

V originále

Virus-like nanoparticles are protein shells similar to wild-type viruses, and both aim to deliver their content into a cell. Unfortunately, the release mechanism of their cargo/genome remains elusive. Pores on the symmetry axes were proposed to enable the slow release of the viral genome. In contrast, cryo-EM images showed that capsids of nonenveloped RNA viruses can crack open and rapidly release the genome. We combined in vitro cryo-EM observations of the genome release of three viruses with coarse-grained simulations of generic virus-like nanoparticles to investigate the cargo/genome release pathways. Simulations provided details on both slow and rapid release pathways, including the success rates of individual releases. Moreover, the simulated structures from the rapid release pathway were in agreement with the experiment. Slow release occurred when interactions between capsid subunits were long-ranged, and the cargo/genome was noncompact. In contrast, rapid release was preferred when the interaction range was short and/or the cargo/genome was compact. These findings indicate a design strategy of virus-like nanoparticles for drug delivery.

Návaznosti

GA20-20152S, projekt VaV
Název: Proteinová přitažlivost a selektivita pro buněčné membrány
Investor: Grantová agentura ČR, Protein Affinity and Selectivity to Cellular Membranes
GX19-25982X, projekt VaV
Název: Analýza replikace enterovirů s využitím elektronové mikroskopie
Investor: Grantová agentura ČR, Structural study of enterovirus replication in situ
LL2007, projekt VaV
Název: Peptidoví zabijáci bakterií (Akronym: PeptideKillers)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Peptide Killers of Bacteria
LM2015085, projekt VaV
Název: CERIT Scientific Cloud (Akronym: CERIT-SC)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CERIT Scientific Cloud
90070, velká výzkumná infrastruktura
Název: IT4Innovations
90127, velká výzkumná infrastruktura
Název: CIISB II