SARS-CoV-2 组装的生物物理建模：基因组凝聚与出芽
生物物理
2022-09-26 v1 生物大分子
摘要
由严重急性呼吸综合征冠状病毒 2（SARS-CoV-2）引起的 COVID-19 大流行激发了前所未有的全球协同研究以遏制并根除该病原体。SARS-CoV-2 具有四种结构蛋白：包膜蛋白（E）、膜蛋白（M）、核衣壳蛋白（N）和刺突蛋白（S），它们与 RNA 一起通过从细胞内脂膜出芽自组装成感染性病毒。在本文中，我们建立了一个模型来探究由结构蛋白引发的 RNA 凝聚、蛋白寡聚化以及细胞膜–蛋白相互作用等控制出芽过程和最终病毒结构的机制。利用分子动力学模拟，我们已阐明带正电的 N 蛋白如何与极长基因组 RNA 相互作用并使其凝聚，从而在宿主细胞内由装饰着结构蛋白的脂质包膜将其包装。此外，考虑到 RNA 的长度和病毒的大小，我们发现 M 蛋白的固有曲率对病毒出芽至关重要。尽管当前大多数研究聚焦于负责病毒进入的 S 蛋白，且受开发有效疫苗需求驱动，但该关键蛋白通过突变产生耐药性使得阐明病毒生命周期细节以识别未来疗法的其他药物靶点变得必不可少。我们的模拟将通过病毒颗粒从头组装提供对病毒生命周期的洞察，并可能识别未来药物开发的治疗靶点。
引用
@article{arxiv.2209.11508,
title = {Biophysical Modeling of SARS-CoV-2 Assembly: Genome Condensation and Budding},
author = {Siyu Li and Roya Zandi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.11508},
year = {2022}
}