量子点诱导的病毒衣壳组装

摘要

病毒衣壳包装无机纳米颗粒是一种可应用于生物医学和生物传感领域的新型纳米结构.但基于病毒的杂合纳米颗粒的包装和组装机制还没有研究清楚.本研究发现在解聚缓冲液中,SV40主要病毒衣壳蛋白VP1五聚体可以被量子点诱导组装成病毒样颗粒且包装量子点.通过透射电子显微镜,动态光散射,蔗糖密度梯度以及冷冻电镜单颗粒三维重构技术,证实了在本不能形成病毒样颗粒的解聚缓冲液中,量子点可以促进诱导病毒衣壳蛋白VP1五聚体组装成为T=1正二十面体的病毒样颗粒,且被病毒样颗粒包装.此外,通过生物大分子相互作用仪测量了VP1五聚体与量子点,VP1五聚体之间以及VP1五聚体与SV40基因组DNA的亲和力常数,得到其亲和力常数(KD)分别为2.19E-10 M,1.32E-7 M以及1.11E-8 M.基于以上实验,作者推测了量子点诱导组装病毒颗粒的机制:首先病毒衣壳组装单位与量子点因为强相互作用而结合,衣壳组装单位覆盖其上,被拉近的组装单位相互之间也有弱相互作用,进而导致衣壳蛋白异构成倾向组装的构象,最后组装单位在量子点表面重新排列,相互结合并C端插入临近五聚体蛋白稳定结构,形成正二十面体的对称衣壳.