Morphologische Transformationen von SARS‐CoV‐2 Nucleocapsid-Protein-Biokondensaten, vermittelt durch antimikrobielle Peptide

Kürzlich hat die Entdeckung von antimikrobiellen Peptiden (AMPs) als hervorragende Kandidaten zur Überwindung der Antibiotikaresistenz erhebliche Aufmerksamkeit erregt. AMPs sind kurze Peptide, die gegen Bakterien, Krebszellen und Viren aktiv sind. Es wurde gezeigt, dass das SARS-CoV-2 Nucleocapsid-Protein (N-P) in Anwesenheit von RNA eine Flüssig-Flüssig-Phasentrennung durchläuft, was zur Bildung von Biokondensaten führt. Diese Biokondensate sind entscheidend für die virale Replikation, da sie die virale RNA mit der Proteinmaschinerie der Wirtszelle konzentrieren, die für die virale Proteinexpression erforderlich ist. Daher sind N-P-Biokondensate vielversprechende Ziele, um die virale RNA-Transkription zu blockieren oder zu verlangsamen und folglich die Virionassemblierung zu verhindern. Wir untersuchten die Fähigkeit von drei AMPs, mit N-P/RNA-Kondensaten zu interagieren. Mithilfe von Mikroskopietechniken, unterstützt durch biophysikalische Charakterisierung, fanden wir heraus, dass das AMP LL-III in das Kondensat partitioniert, was zu einer Clusterbildung führt. Im Gegensatz dazu partitioniert das AMP CrACP1 in die Tröpfchen, ohne deren Morphologie zu beeinflussen, aber die Dynamik zu reduzieren. Umgekehrt führt GKY20 nach der Partitionierung zur Bildung fibrillärer Strukturen. Es kann erwartet werden, dass eine solche morphologische Transformation die normale Funktionalität der N-P-Tröpfchen erheblich beeinträchtigt und damit die Virionassemblierung. Diese Ergebnisse könnten den Weg für die Entwicklung einer neuen Klasse von AMP-basierten antiviralen Mitteln ebnen, die auf Biokondensate abzielen.