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冠状病毒双膜囊泡孔复合体的分子结构
Molecular architecture of coronavirus double-membrane vesicle pore complex
摘要
冠状病毒在复制过程中重塑宿主细胞内膜，形成双膜囊泡以容纳病毒RNA的合成与修饰。SARS-CoV-2的非结构蛋白nsp3和nsp4是诱导DMV形成和构建跨双膜孔道所必需的最小病毒组分，该孔道对于新合成病毒RNA的转运至关重要。然而，DMV孔复合体的形成机制尚不清楚。本研究描述了通过冷冻电子断层扫描和亚断层图平均技术在分离的DMV中解析的SARS-CoV-2 nsp3-nsp4孔复合体的分子结构。该结构揭示了nsp3-nsp4孔复合体出乎意料的化学计量和拓扑结构，包含nsp3和nsp4各12个拷贝，组织成4个同心堆叠的六聚体环，模拟了一个微型核孔复合体。跨膜结构域相互交错，在双膜连接处产生高局部曲率，从而将双膜重组与孔道形成相耦合。胞外结构域以伪12重对称性形成广泛的接触，从膜间隙将孔复合体环绕。一个由精氨酸残基组成的带正电荷的中心环可能协调了假定的RNA易位过程，这对病毒复制至关重要。我们的工作为理解DMV孔道形成和RNA易位建立了框架，并为开发抗击冠状病毒感染的新抗病毒策略提供了结构基础。
实验方法
产品清单
| 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|
| ClonExpress II 一步克隆试剂盒 | Vazyme | C112 |
| Expi293表达系统试剂盒 | Thermo Fisher Science | A14635 |
| PEI MAX转染试剂 | Polysciences | -- |
| Lipofectamine 3000转染试剂 | Thermo Fisher Science | L3000015 |
| GENIUS核酸酶 | ACROBiosystems | BEE-N3116 |
| Strep-TactinXT 4Flow树脂 | IBA LifeSciences | 2-5010-025 |
| 聚偏二氟乙烯膜 | Millipore | IPVH00010 |
| Bio-Rad ChemiDoc MP成像系统 | Bio-Rad | -- |
| 50毫升Dounce匀浆器 | Thomas Scientific | -- |
| 探头超声仪 | Branson | SFX 550 |
| Thermo Scientific Sorvall WX超速离心机 | Thermo Scientific | -- |
| TH-641水平转子 | -- | -- |
| 牛血清白蛋白包被的金基准珠 | Aurion | 206.033 |
| 带孔碳支持膜 | Agar Scientific | AGS166-3 |
| Vitrobot Mark IV冷冻制样仪 | -- | -- |
| Thermo Scientific Glacios显微镜 | Thermo Scientific | -- |
| Falcon 4相机 | -- | -- |
| Thermo Fisher Krios显微镜 | Thermo Fisher | -- |
| Falcon 4i相机 | -- | -- |
| Selectris能量过滤器 | -- | -- |
| Krios显微镜 | Thermo Fisher | -- |
| BD FACSAria SORP细胞分选仪 | BD | -- |
| 电镜载网 | Quantifoil | Gold R2/2 |
| PELCO easiGlow辉光放电仪 | PELCO | -- |
| Leica GP2投入式冷冻仪 | Leica | -- |
| Aquilos 2冷冻聚焦离子束系统 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| AutoTEM软件 | -- | -- |
| Cas9酶切试剂盒 | NEB | -- |
| 凝胶提取试剂盒 | Qiagen | -- |
| 荧光显微镜 | Olympus | -- |
| nanoelute超高效液相色谱仪 | -- | -- |
| Bruker timsTOF pro质谱仪 | Bruker | timsTOF pro |
| Aurora C18 UHPLC色谱柱 | IonOpticks | -- |
| C18 StageTips | -- | -- |