Breite Anpassungsfähigkeit der Coronavirus-Adhäsion, offenbart durch die komplementäre Oberflächenaffinität von Membran und Stacheln

Zusammenfassung Coronavirus steht für eine große Familie von Viren, die durch hervorstehende Stacheln um eine lipidische Membran gekennzeichnet sind, die mit Proteinen verziert ist. Die vorliegende Studie untersucht die Adhäsion von übertragbarem Gastroenteritis-Coronavirus (TGEV)-Partikeln auf einer Vielzahl von Referenzfestkörperoberflächen, die typische Virus-Oberflächen-Interaktionen nachahmen. Die Atomkraftmikroskopie informiert über die Einfangwirkung und die Form der Virus-Hülle auf jeder Oberfläche und zeigt, dass die Deformation der TGEV-Partikel von 20% bis 50% im Durchmesser variiert. Angesichts dieses großen Deformationsbereichs vermitteln experimentelle Langmuir-Isothermen eine unerwartet moderate Variation der Adsorptionsfreien Energie, was auf eine virale Adhäsionsanpassungsfähigkeit hinweist, die über die Membran hinausgeht. Die Kombination einer erweiterten Helfrich-Theorie und grob gekörnten Simulationen zeigt, dass die Hülle und die Stacheln tatsächlich komplementäre Adsorptionsaffinitäten aufweisen. Während starke Membran-Oberflächen-Wechselwirkungen zu stark deformierten TGEV-Partikeln führen, ergeben Oberflächen mit starker Stachelanziehung kleinere Deformationen mit ähnlichen oder sogar größeren adsorptionsfreien Energien.