Propiedades de ensamblaje in vitro de proteínas de cápside expresadas bacteriológicamente purificadas del virus de la inmunodeficiencia humana

La poliproteína Gag de los retrovirus es suficiente para el ensamblaje y la gemación de partículas similares a virus a partir de la célula huésped. En el caso del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), Gag contiene los dominios matriz, cápside (CA), nucleocápside (NC) y p6 que están separados por la proteína viral dentro del virión naciente, lo que conduce a la maduración morfológica para producir un virus infeccioso. En el virus maduro, CA forma una cápside que rodea el núcleo ribonucleoproteico compuesto de NC y el ARN genómico. Para definir los requisitos para el ensamblaje de partículas y las contribuciones funcionales de los dominios individuales, expresamos dominios de Gag del VIH en Escherichia coli y purificamos los productos hasta casi la homogeneidad. El ensamblaje in vitro de CA, con o sin el péptido espaciador adyacente en el C-terminal, produjo estructuras tubulares con un diámetro de aproximadamente 55 nm y longitud heterogénea. La formación eficiente de partículas requirió alta concentración de proteína, alta sal y pH neutro a alcalino. En contraste, el ensamblaje in vitro de CA-NC ocurrió a una concentración de proteína 20 veces menor y en baja sal, pero requirió la adición de ARN. Estos resultados sugieren que las interacciones hidrofóbicas de las proteínas de cápside son suficientes para la formación de partículas, mientras que el dominio nucleocápside que se une al ARN puede concentrar y alinear proteínas estructurales sobre el genoma viral.