Single virus assay reveals membrane determinants and mechanistic features of Sendai virus binding
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Sendai virus (SeV, formally murine respirovirus) is a membrane-enveloped, negative sense RNA virus in the Paramyxoviridae family, and is closely related to human parainfluenza viruses. SeV has long been utilized as a model paramyxovirus and has recently gained attention as a viral vector candidate for both laboratory and clinical applications. To infect host cells, SeV must first bind to sialic-acid glycolipid or glycoprotein receptors on the host cell surface via its hemagglutinin-neuraminidase (HN) protein. Receptor binding induces a conformational change in HN, which allosterically triggers the viral fusion (F) protein to catalyze membrane fusion. While it is known that SeV binds to α2,3-linked sialic acid receptors, and there has been some study into the chemical requirements of those receptors, key mechanistic features of SeV binding remain unknown, in part because traditional approaches often convolve binding and fusion. Here, we develop and employ a fluorescence microscopy-based assay to observe SeV binding to supported lipid bilayers (SLBs) at the single particle level, which easily disentangles binding from fusion. Using this assay, we investigate mechanistic questions of SeV binding. We identify chemical structural features of ganglioside receptors that influence viral binding and demonstrate that binding is cooperative with respect to receptor density. We measure the characteristic decay time of unbinding and provide evidence supporting a “rolling” mechanism of viral mobility following receptor binding. We also study the dependence of binding on target cholesterol concentration. Interestingly, we find that while SeV binding shows striking parallels in cooperative binding with a prior report of Influenza A virus, it does not demonstrate a similar sensitivity to cholesterol concentration and receptor nano-cluster formation. STATEMENT OF SIGNIFICANCE Paramyxoviruses are a family of membrane-enveloped viruses with many notable human and animal pathogens. In this study, we develop and use an assay to observe the initial step of infection – virus binding to the host membrane – for Sendai virus, the prototypical paramyxovirus, at the single virus level. This assay uses cell membrane mimics – supported lipid bilayers – as targets for virus binding to enable easy control of the membrane components with which the virus interacts. Using our assay, we gain insight into basic biophysical questions about Sendai virus binding, including the chemical characteristics of the receptor, the cooperative nature of binding, the influence of cholesterol, and the mechanism of viral mobility following binding.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».