SARS-CoV fusion peptides induce membrane surface ordering and curvature

Autor(es)

Basso, Luis G. M. ; Vicente, Eduardo F. ; Crusca, Jr., Edson ; Cilli, Eduardo M. ; Costa-Filho, Antonio J.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: SCIENTIFIC REPORTS; v. 6, NOV 28 2016.
• Citações Web of Science: 9

Resumo

Viral membrane fusion is an orchestrated process triggered by membrane-anchored viral fusion glycoproteins. The S2 subunit of the spike glycoprotein from severe acute respiratory syndrome (SARS) coronavirus (CoV) contains internal domains called fusion peptides (FP) that play essential roles in virus entry. Although membrane fusion has been broadly studied, there are still major gaps in the molecular details of lipid rearrangements in the bilayer during fusion peptide-membrane interactions. Here we employed differential scanning calorimetry (DSC) and electron spin resonance (ESR) to gather information on the membrane fusion mechanism promoted by two putative SARS FPs. DSC data showed the peptides strongly perturb the structural integrity of anionic vesicles and support the hypothesis that the peptides generate opposing curvature stresses on phosphatidylethanolamine membranes. ESR showed that both FPs increase lipid packing and head group ordering as well as reduce the intramembrane water content for anionic membranes. Therefore, bending moment in the bilayer could be generated, promoting negative curvature. The significance of the ordering effect, membrane dehydration, changes in the curvature properties and the possible role of negatively charged phospholipids in helping to overcome the high kinetic barrier involved in the different stages of the SARS-CoV-mediated membrane fusion are discussed. (AU)

• Processo FAPESP: 10/12953-4 - Aplicação da RMN na elucidação estrutural dos domínios C-terminais das septinas SEPT2 e SEPT4 e interação com a proteína alfa-sinucleína
• Beneficiário: Edson Crusca Junior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 09/10997-7 - Interações com membranas de peptídeos de fusão da glicoproteína s do SARS-CoV
• Beneficiário: Luís Guilherme Mansor Basso
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 08/57910-0 - Instituto Nacional de Biotecnologia Estrutural e Química Medicinal em Doenças Infecciosas - INBEQMeDI
• Beneficiário: Richard Charles Garratt
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 14/00206-0 - Estrutura e função dos peptídeos de fusão da glicoproteína spike do SARS-CoV
• Beneficiário: Luís Guilherme Mansor Basso
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 15/18390-5 - Ressonância magnética eletrônica em biofísica molecular: novos e velhos olhares para novos e velhos problemas
• Beneficiário: Antonio José da Costa Filho
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular