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Structure of the rabies virus: Spatial relationships of the proteins G, M1, M2 and N

1981; Elsevier BV; Volume: 132; Issue: 4 Linguagem: Francês

10.1016/s0769-2617(81)80036-6

1879-2820

J.F. Delagneau, Pierre Perrin, P Atanasiu,

Viral Infections and Outbreaks Research

The localization and spatial arrangement of the major structural proteins in rabies virions have been investigated through proteases and bivalent cross-linked effects on purified particles and subsequent analysis. Trypsin only removes the glycoprotein component from native virions, leaving small polypeptide fragments firmly anchored on spikeless particles, as analysed by acrylamide gel electrophoresis. On the other hand, tryptic hydrolysis of particles with membrane impaired by osmotic shock and EDTA treatment, releases G and then M2 proteins. In the same experimental conditions, M1 was shown to be roughly as resistant as N, suggesting, M1 is located in an inner position when compared to M2. Analysis of rabies virus cross-linked by the cleavable dithiobis(succinimidyl)propionate (DTBSP) revealed six major polymers ranging from 50 to 200 kd. They were identified as GN, GM1 and GM2 heterodimers and M22, G2 and G3 homopolymers, using two-dimensional SDS-PAGE analysis. In addition, the authors could not find NM1 heterocomplexes small enough to penetrate the running gel nor they could clearly identify N homopolymers. The detection of G2 and G3 complexes supports the idea that the surface projections are trimers rather than the G molecules are randomly distributed on the membrane. Moreover, the presence of GN, GM1 and GM2 heteropolymers reinforces the concept that the glycoprotein is a transmembrane protein, able to interact with the membrane protein M2, but also with the inner viral components of the nucleocapsid, M1 and N. La structure du virus rabique a été reconsidérée après une étude des cinétiques de dégradation enzymatique des particules virales et une analyse des complexes formés par couplage chimique entre protéines structurales voisines. La trypsine, comme la thermolysine, élimine uniquement la glycoprotéine de la surface des virions natifs, laissant de la molécule originelle un petit peptide apolaire associé à — ou inséré dans — l'enveloppe virale. La sensibilité des particules virales à l'action des protéases est plus marquée lorsque la perméabilité membranaire est préalablement affectée par untraitement combinant les effets de l'EDTA et d'un choc osmotique. Dans ces conditions, M2 est entièrement éliminée après G tandis que M1, moins sensible, se comporte lors de l'attaque trypsique comme la nucléoprotéine N. Cela suggère que seule M2 est une protéine membranaire, tandis que M1 (moins accessible) est localisée dans une position spatiale voisine de N. Le dithiobis(succinimidyl)propionate induit la formation de six homoou hétérocomplexes par couplage chimique des protéines virales in situ. L'analyse de ceux-ci par électrophorèse bidimensionnelle sur gel d'acrylamide en milieu SDS indique qu'ils correspondent respectivement aux hétérodimères GN, GM1, GM2 et aux homopolymères M22, G2 et G3. L'identification des complexes G2 et G3 laisse supposer que les spicules du virus sont des structures oligomériques. La présence des hétérodimères GN, GM1 et GM2 signifie que la glycoprotéine est une protéine transmembranaire, susceptible d'établir des liaisons à courte distance non seulement avec la protéine de la membrane, M2 mais aussi avec les deux protéines de la nucléocapside M1 et N.