J 2021

ICAM-1 induced rearrangements of capsid and genome prime rhinovirus 14 for activation and uncoating

HREBÍK, Dominik, Tibor FÜZIK, Mária GONDOVÁ, Lenka ŠMERDOVÁ, Athanasios ADAMOPOULOS et. al.

Základní údaje

Originální název

ICAM-1 induced rearrangements of capsid and genome prime rhinovirus 14 for activation and uncoating

Autoři

HREBÍK, Dominik (703 Slovensko, domácí), Tibor FÜZIK (703 Slovensko, domácí), Mária GONDOVÁ (703 Slovensko, domácí), Lenka ŠMERDOVÁ (203 Česká republika, domácí), Athanasios ADAMOPOULOS (300 Řecko, domácí), Ondrej ŠEDO (203 Česká republika, domácí), Zbyněk ZDRÁHAL (203 Česká republika, domácí) a Pavel PLEVKA (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, National Academy of Sciences, 2021, 0027-8424

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10606 Microbiology

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 12.779

Kód RIV

RIV/00216224:14740/21:00119636

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000651328500018

Klíčová slova anglicky

virus; structure; receptor; cryo-electron microscopy; genome release

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 10. 10. 2024 14:32, Ing. Martina Blahová

Anotace

V originále

Most rhinoviruses, which are the leading cause of the common cold, utilize intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) as a receptor to infect cells. To release their genomes, rhinoviruses convert to activated particles that contain pores in the capsid, lack minor capsid protein VP4, and have an altered genome organization. The binding of rhinoviruses to ICAM-1 promotes virus activation; however, the molecular details of the process remain unknown. Here, we present the structures of virion of rhinovirus 14 and its complex with ICAM-1 determined to resolutions of 2.6 and 2.4 angstrom, respectively. The cryoelectron microscopy reconstruction of rhinovirus 14 virions contains the resolved density of octanucleotide segments from the RNA genome that interact with VP2 subunits. We show that the binding of ICAM-1 to rhinovirus 14 is required to prime the virus for activation and genome release at acidic pH. Formation of the rhinovirus 14- ICAM-1 complex induces conformational changes to the rhinovirus 14 capsid, including translocation of the C termini of VP4 subunits, which become poised for release through pores that open in the capsids of activated particles. VP4 subunits with altered conformation block the RNA-VP2 interactions and expose patches of positively charged residues. The conformational changes to the capsid induce the redistribution of the virus genome by altering the capsid-RNA interactions. The restructuring of the rhinovirus 14 capsid and genome prepares the virions for conversion to activated particles. The high-resolution structure of rhinovirus 14 in complex with ICAM-1 explains how the binding of uncoating receptors enables enterovirus genome release.

Návaznosti

GX19-25982X, projekt VaV
Název: Analýza replikace enterovirů s využitím elektronové mikroskopie
Investor: Grantová agentura ČR, Structural study of enterovirus replication in situ
LM2018127, projekt VaV
Název: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
90127, velká výzkumná infrastruktura
Název: CIISB II