Kinetische und strukturelle Charakterisierung der Assemblierung von Polyoma VP1

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde der Assemblierungsmechanismus von VLPs des viralen Hüllproteins VP1 des Polyomavirus detailliert untersucht. Dies erfolgte durch Analyse der Capsidstabilität, der Dissemblierungsreaktion und der Assemblierungsreaktion von VLPs unter verschiedenen Bedingungen. Hierbei konnte mittels spektroskopischer und struktureller Methoden gezeigt werden, dass die Assemblierung von VLPs ein dreiphasiger Prozess ist, in welchem ein Intermediat gebildet wird. Das Intermediat konnte in strukturellen Untersuchungen als ein Partikel mit einer T=1 ikosaedralen Symmetrie aus 12 Pentameren identifiziert werden und stellt eine thermodynamisch instabile Form auf dem Assemblierungsweg des Capsides dar. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass die Capsidstabilität von der Calciumkonzentration im umgebenden Medium und der Ausbildung von Disulfidbrücken abhängt. Die im Capsid gebundenen Calciumionen können hierbei nahezu vollständig mit dem umgebenden Puffer austauschen. Die Auflösung der Disulfidbrücken oder eine ihr vorgeschaltete Reaktion stellt den limitierenden Schritt der Dissemblierung von VLPs dar, welche mit einer Auflösung an Sekundärstruktur in den N- und C-terminalen Bereichen der einzelnen Capsomere einhergeht.