Structures of honeybee-infecting Lake Sinai virus reveal domain functions and capsid assembly with dynamic motions
蜜蜂西奈湖病毒結構
Nai-Chi Chen, Chun-Hsiung Wang, Masato Yoshimura, Yi-Qi Yeh, Hong-Hsiang Guan, Phimonphan Chuankhayan, Chien-Chih Lin, Pei-Ju Lin, Yen-Chieh Huang, Soichi Wakatsuki, Meng-Chiao Ho & Chun-Jung Chen
2023/05/16
本研究使用TPS 05A, SP8 44XU, TLS 15A, TPS 13A光束線。
根據聯合國糧食及農業組織資料，全球有近1/3農作物種植仰賴蜜蜂授粉，而台灣具豐富多樣的花蜜植物，提供蜜蜂棲息地與繁殖。然世界各地蜜蜂常神秘失蹤而大量驟減，國際上稱此現象為「蜂群崩壞症候群」(colony collapse disorder)。除人為因素與環境變遷，病毒感染也是主因，損害蜜蜂腦部、中樞神經與翅膀，造成死亡。西奈湖病毒(LSV)是新發現的蜜蜂病毒，研究西奈湖病毒殼體蛋白(capsid protein)的結構有助暸解殼體各區域功能、組裝和感染機制。我們解析了數種T=4和T=3西奈湖類病毒(LSV VLPs)的高解析冷凍電鏡結構(2.3–2.6 Å)，表面呈現獨特的突觸(P-domain)。殼體蛋白具有特殊的β-barrel anchor loop，與鄰近的次單元作用，形成殼體組裝過程中的三聚體基本單元。LSV具與其他病毒不同的完整C-arm，顯示LSV殼體蛋白於成熟過程中不需進行自我水解；且可透過helix α1’、α1’–α1 loop、β-barrel domain及C-arm與基因分子ssRNA相互作用。結合冷凍電鏡、X光蛋白質結晶學和小角度X光散射分析，發現不同pH值環境會影響病毒殼體結構，並呈現可逆的調節性動態變化和病毒顆粒大小。此外，所觀察到的梯形殼體蛋白三聚體所構成線型骨牌支架構形，提供了病毒殼體形成的一個新組裝模型。透過西奈湖類病毒的結構特徵，可開發適當的防疫方法以預防蜂群感染，進而保護蜜蜂族群與養蜂業。
研究動態
