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    Determinanten und Mechanismen der foamyviralen Partikelfreisetzung

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    Die Spumaretrovirinae, mit ihrer einzigen Gattung der Foamyviren (FV), nehmen aufgrund einer recht ungewöhnlichen Replikationsstrategie und Ähnlichkeiten mit den Hepadnaviren eine Sonderstellung innerhalb der Familie der Retroviren ein. Eine Besonderheit der FV ist, daß sie fĂŒr die Partikelfreisetzung, im Gegensatz zu den Orthoretroviren, die beiden strukturellen Proteine Gag und Env benötigen. Das Gag- Protein trĂ€gt alle fĂŒr den Kapsidzusammenbau nötigen strukturellen Komponenten, kann jedoch durch eine fehlende MembranbindungsdomĂ€ne nicht mit Zellmembranen assoziieren. Der Membrantransport der bereits im Zytoplasma zusammen gebauten FV Kapside wird vermutlich durch das FV Env-Protein vermittelt. Das FV HĂŒllprotein ist jedoch auch alleine zur Freisetzung von Kapsidlosen, HĂŒllprotein-haltigen subviralen Partikeln (SVP) fĂ€hig. Da eine EnvunabhĂ€ngige Freisetzung virus-Ă€hnlicher Partikel durch ein FV Gag-Protein mit kĂŒnstlichem Membrananker möglich ist, scheint das FV Gag-Protein auch essentielle strukturelle Elemente fĂŒr die Partikelfreisetzung zu enthalten. In den letzten Jahren wurden große Fortschritte in der Erforschung der Freisetzung von membranumhĂŒllten Viren und den daran beteiligten viralen Determinanten und zellulĂ€ren Mechanismen gemacht. Wobei den meist in den viralen Kapsidproteinen vorkommenden Late (L)-DomĂ€nen und deren Interaktion mit dem zellulĂ€ren Proteinsortierungsweg in MultivesikulĂ€re Körperchen (MVB) eine besondere Bedeutung zu kommt. Über die FV virale und subvirale Partikelfreisetzung und die dabei involvierten strukturellen viralen DomĂ€nen und zellulĂ€ren Proteinen war jedoch bisher wenig bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit konnte durch Mutationsanalysen von drei potentiellen L-DomĂ€n Sequenzmotiven im Prototyp FV (PFV) Gag-Protein ein, innerhalb der Primaten FV konserviertes, PSAP Konsensusmotiv als funktionelle L-DomĂ€ne charakterisiert werden. Dessen Mutation fĂŒhrte zu klassischen L-DomĂ€n Defekten mit verringerter Partikelfreisetzung, sowie einer elektronenmikroskopisch sichtbaren Arretierung der Virusknospung und seine Funktion war durch homo- und heterologe L-DomĂ€n Motive anderer Retroviren teilweise oder vollstĂ€ndig ersetzbar. Ein PPPI Motiv in PFV Gag, mit Ähnlichkeit zur L-DomĂ€n PPXY Konsensussequenz, schien jedoch keinen Einfluß auf die FV Freisetzung zu besitzen. Die Charakterisierung eines in allen FV Gag-Proteinen konservierten YXXL Motivs ließ eher auf eine wichtige Rolle beim korrekten Kapsidzusammenbau, als auf eine klassische LDomĂ€n Funktion schließen. Eine korrekte Kapsidmorphogenese schien entscheidend fĂŒr die reverse Transkription des Virusgenoms zu sein. Durch Koexpression verschiedener dominant-negativer Mutanten des zellulĂ€ren ESCRT-Proteinssortierungsweges konnte gezeigt werden, daß die virale Partikelfreisetzung von PFV augenscheinlich dem generellen Model der Freisetzung vieler membranumhĂŒllter Viren ĂŒber das VPS-System folgt. Eine spezifische Interaktion des PFV Gag PSAP L-DomĂ€n Motivs mit TSG101, einer frĂŒhen Komponente der ESCRT-Komplexe, verbindet PFV mit dem VPS-Sortierungsweg der Zelle. Die besondere FĂ€higkeit des FV Env-Proteins zur Freisetzung von SVPs wurde bereits vor einiger Zeit entdeckt, dennoch war bisher nichts ĂŒber die viralen und zellulĂ€ren Determinanten bekannt, die zu einer Knospung des Env-Proteins in Vesikel fĂŒhrten. Durch eine Reihe von Deletions- und Mutationsanalysen des PFV Env-Proteins konnten in dieser Arbeit zwei fĂŒr die SVP-Freisetzung inhibitorische Abschnitte am N- und C-Terminus der zytoplasmatischen DomĂ€nen des Env- Proteins ermittelt werden. Weiterhin wurden essentielle Sequenzen im Leaderpeptid, sowie die Notwendigkeit der Membranspannenden DomĂ€ne der Transmembran- Untereinheit fĂŒr die SVP-Freisetzung festgestellt. Obwohl das PFV Env-Protein kein bekanntes L-DomĂ€n Sequenzmotiv enthĂ€lt, konnte ein Einfluß spĂ€ter Komponenten der ESCRT-Maschinerie auf die SVP-Bildung beobachtet werden. Wobei die genaue Eintrittsstelle in den VPS-Weg im Rahmen dieser Arbeit nicht definiert werden konnte. Die vorgenommen Analysen lassen vermuten, daß die Bildung von SVPs durch die Konzentration der Env-Proteine in der Zellmembranen reguliert wird. Welche genauen Mechanismen dabei zu Grunde liegen und wieweit die zellulĂ€re Ubiquitinylierungsmaschinerie involviert ist, bedarf jedoch weiterer Erforschung. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen erneut die Sonderstellung der FV innerhalb der Familie der Retroviren. Auf der einen Seite folgt die foamyvirale Viruspartikelfreisetzung den typischen Mechanismen der retroviralen Virusknospung. Andererseits zeigt die Freisetzung von subviralen Partikeln, die bei keinem anderen Retrovirus bisher beobachtet wurde, eine weitere Parallele zur Replikationsstrategie der Hepadnaviren auf

    An N-terminal domain helical motif of Prototype Foamy Virus Gag with dual functions essential for particle egress and viral infectivity

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    Background: Foamy viruses (FVs) have developed a unique budding strategy within the retrovirus family. FV release requires co-expression and a highly specific interaction between capsid (Gag) and glycoprotein (Env), which cannot be complemented by heterologous Env proteins. The interaction domain in FV Env has been mapped in greater detail and resides mainly in the N-terminal tip of the cytoplasmic domain of the Env leader peptide subunit. In contrast, the corresponding domain within Gag is less well defined. Previous investigations suggest that it is located within the N-terminal part of the protein. Results: Here we characterized additional Gag interaction determinants of the prototype FV (PFV) isolate using a combination of particle release, GST pull-down and single cycle infectivity analysis assays. Our results demonstrate that a minimal PFV Gag protein comprising the N-terminal 129 aa was released into the supernatant, whereas proteins lacking this domain failed to do so. Fine mapping of domains within the N-terminus of PFV Gag revealed that the N-terminal 10 aa of PFV Gag were dispensable for viral replication. In contrast, larger deletions or structurally deleterious point mutations in C-terminally adjacent sequences predicted to harbor a helical region abolished particle egress and Gag – Env protein interaction. Pull-down assays, using proteins of mammalian and prokaryotic origin, support the previous hypothesis of a direct interaction of both PFV proteins without requirement for cellular cofactors and suggest a potential direct contact of Env through this N-terminal Gag domain. Furthermore, analysis of point mutants within this domain in context of PFV vector particles indicates additional particle release-independent functions for this structure in viral replication by directly affecting virion infectivity. Conclusions: Thus, our results demonstrate not only a critical function of an N-terminal PFV Gag motif for the essential capsid - glycoprotein interaction required for virus budding but also point out additional functions that affect virion infectivity

    Plasmonic properties of aluminium nanowires in amorphous silicon

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    Plasmonic structures can help enhance optical activity in the ultraviolet (UV) region and therefore enhancing photocatalytic reactions and the detection of organic and biological species. Most plasmonic structures are composed of Ag or Au. However, producing structures small enough for optical activity in the UV region has proved difficult. In this study, we demonstrate that aluminium nanowires are an excellent alternative. We investigated the plasmonic properties of the Al nanowires as well as the optoelectronic properties of the surrounding a − Si matrix by combining scanning transmission electron microscopy imaging, electron energy loss spectroscopy and electrodynamic modelling. We have found that the Al nanowires have distinct plasmonic modes in the UV and far UV region, from 0.75 eV to 13 eV. In addition, simulated results found that the size and spacing of the Al nanowires, as well as the embedding material were shown to have a large impact on the type of surface plasmon energies that can be generated in the material. Using electromagnetic modelling, we have identified the modes and illustrated how they could be tuned further.publishedVersio

    Analysis of Prototype Foamy Virus particle-host cell interaction with autofluorescent retroviral particles

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    <p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The foamy virus (FV) replication cycle displays several unique features, which set them apart from orthoretroviruses. First, like other B/D type orthoretroviruses, FV capsids preassemble at the centrosome, but more similar to hepadnaviruses, FV budding is strictly dependent on cognate viral glycoprotein coexpression. Second, the unusually broad host range of FV is thought to be due to use of a very common entry receptor present on host cell plasma membranes, because all cell lines tested in vitro so far are permissive.</p> <p>Results</p> <p>In order to take advantage of modern fluorescent microscopy techniques to study FV replication, we have created FV Gag proteins bearing a variety of protein tags and evaluated these for their ability to support various steps of FV replication. Addition of even small N-terminal HA-tags to FV Gag severely impaired FV particle release. For example, release was completely abrogated by an N-terminal autofluorescent protein (AFP) fusion, despite apparently normal intracellular capsid assembly. In contrast, C-terminal Gag-tags had only minor effects on particle assembly, egress and particle morphogenesis. The infectivity of C-terminal capsid-tagged FV vector particles was reduced up to 100-fold in comparison to wild type; however, infectivity was rescued by coexpression of wild type Gag and assembly of mixed particles. Specific dose-dependent binding of fluorescent FV particles to target cells was demonstrated in an Env-dependent manner, but not binding to target cell-extracted- or synthetic- lipids. Screening of target cells of various origins resulted in the identification of two cell lines, a human erythroid precursor- and a zebrafish- cell line, resistant to FV Env-mediated FV- and HIV-vector transduction.</p> <p>Conclusions</p> <p>We have established functional, autofluorescent foamy viral particles as a valuable new tool to study FV - host cell interactions using modern fluorescent imaging techniques. Furthermore, we succeeded for the first time in identifying two cell lines resistant to Prototype Foamy Virus Env-mediated gene transfer. Interestingly, both cell lines still displayed FV Env-dependent attachment of fluorescent retroviral particles, implying a post-binding block potentially due to lack of putative FV entry cofactors. These cell lines might ultimately lead to the identification of the currently unknown ubiquitous cellular entry receptor(s) of FVs.</p

    Plasmonic properties of aluminium nanowires in amorphous silicon

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    Plasmonic structures can help enhance optical activity in the ultraviolet (UV) region and therefore enhancing photocatalytic reactions and the detection of organic and biological species. Most plasmonic structures are composed of Ag or Au. However, producing structures small enough for optical activity in the UV region has proved difficult. In this study, we demonstrate that aluminium nanowires are an excellent alternative. We investigated the plasmonic properties of the Al nanowires as well as the optoelectronic properties of the surrounding aSi matrix by combining scanning transmission electron microscopy (STEM) imaging, electron energy loss spectroscopy (EELS) and electrodynamic modelling. We have found that the Al nanowires have distinct plasmonic modes in the UV and far UV region, from 0.75 eV to 13 eV. In addition, the size and spacing of the Al nanowires, as well as the embedding material were shown to have a large impact on the type of surface plasmons energies that can be generated in the material. Using electromagnetic modelling, we have identified the modes and illustrated how they could be tuned further

    Determinanten und Mechanismen der foamyviralen Partikelfreisetzung

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    Die Spumaretrovirinae, mit ihrer einzigen Gattung der Foamyviren (FV), nehmen aufgrund einer recht ungewöhnlichen Replikationsstrategie und Ähnlichkeiten mit den Hepadnaviren eine Sonderstellung innerhalb der Familie der Retroviren ein. Eine Besonderheit der FV ist, daß sie fĂŒr die Partikelfreisetzung, im Gegensatz zu den Orthoretroviren, die beiden strukturellen Proteine Gag und Env benötigen. Das Gag- Protein trĂ€gt alle fĂŒr den Kapsidzusammenbau nötigen strukturellen Komponenten, kann jedoch durch eine fehlende MembranbindungsdomĂ€ne nicht mit Zellmembranen assoziieren. Der Membrantransport der bereits im Zytoplasma zusammen gebauten FV Kapside wird vermutlich durch das FV Env-Protein vermittelt. Das FV HĂŒllprotein ist jedoch auch alleine zur Freisetzung von Kapsidlosen, HĂŒllprotein-haltigen subviralen Partikeln (SVP) fĂ€hig. Da eine EnvunabhĂ€ngige Freisetzung virus-Ă€hnlicher Partikel durch ein FV Gag-Protein mit kĂŒnstlichem Membrananker möglich ist, scheint das FV Gag-Protein auch essentielle strukturelle Elemente fĂŒr die Partikelfreisetzung zu enthalten. In den letzten Jahren wurden große Fortschritte in der Erforschung der Freisetzung von membranumhĂŒllten Viren und den daran beteiligten viralen Determinanten und zellulĂ€ren Mechanismen gemacht. Wobei den meist in den viralen Kapsidproteinen vorkommenden Late (L)-DomĂ€nen und deren Interaktion mit dem zellulĂ€ren Proteinsortierungsweg in MultivesikulĂ€re Körperchen (MVB) eine besondere Bedeutung zu kommt. Über die FV virale und subvirale Partikelfreisetzung und die dabei involvierten strukturellen viralen DomĂ€nen und zellulĂ€ren Proteinen war jedoch bisher wenig bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit konnte durch Mutationsanalysen von drei potentiellen L-DomĂ€n Sequenzmotiven im Prototyp FV (PFV) Gag-Protein ein, innerhalb der Primaten FV konserviertes, PSAP Konsensusmotiv als funktionelle L-DomĂ€ne charakterisiert werden. Dessen Mutation fĂŒhrte zu klassischen L-DomĂ€n Defekten mit verringerter Partikelfreisetzung, sowie einer elektronenmikroskopisch sichtbaren Arretierung der Virusknospung und seine Funktion war durch homo- und heterologe L-DomĂ€n Motive anderer Retroviren teilweise oder vollstĂ€ndig ersetzbar. Ein PPPI Motiv in PFV Gag, mit Ähnlichkeit zur L-DomĂ€n PPXY Konsensussequenz, schien jedoch keinen Einfluß auf die FV Freisetzung zu besitzen. Die Charakterisierung eines in allen FV Gag-Proteinen konservierten YXXL Motivs ließ eher auf eine wichtige Rolle beim korrekten Kapsidzusammenbau, als auf eine klassische LDomĂ€n Funktion schließen. Eine korrekte Kapsidmorphogenese schien entscheidend fĂŒr die reverse Transkription des Virusgenoms zu sein. Durch Koexpression verschiedener dominant-negativer Mutanten des zellulĂ€ren ESCRT-Proteinssortierungsweges konnte gezeigt werden, daß die virale Partikelfreisetzung von PFV augenscheinlich dem generellen Model der Freisetzung vieler membranumhĂŒllter Viren ĂŒber das VPS-System folgt. Eine spezifische Interaktion des PFV Gag PSAP L-DomĂ€n Motivs mit TSG101, einer frĂŒhen Komponente der ESCRT-Komplexe, verbindet PFV mit dem VPS-Sortierungsweg der Zelle. Die besondere FĂ€higkeit des FV Env-Proteins zur Freisetzung von SVPs wurde bereits vor einiger Zeit entdeckt, dennoch war bisher nichts ĂŒber die viralen und zellulĂ€ren Determinanten bekannt, die zu einer Knospung des Env-Proteins in Vesikel fĂŒhrten. Durch eine Reihe von Deletions- und Mutationsanalysen des PFV Env-Proteins konnten in dieser Arbeit zwei fĂŒr die SVP-Freisetzung inhibitorische Abschnitte am N- und C-Terminus der zytoplasmatischen DomĂ€nen des Env- Proteins ermittelt werden. Weiterhin wurden essentielle Sequenzen im Leaderpeptid, sowie die Notwendigkeit der Membranspannenden DomĂ€ne der Transmembran- Untereinheit fĂŒr die SVP-Freisetzung festgestellt. Obwohl das PFV Env-Protein kein bekanntes L-DomĂ€n Sequenzmotiv enthĂ€lt, konnte ein Einfluß spĂ€ter Komponenten der ESCRT-Maschinerie auf die SVP-Bildung beobachtet werden. Wobei die genaue Eintrittsstelle in den VPS-Weg im Rahmen dieser Arbeit nicht definiert werden konnte. Die vorgenommen Analysen lassen vermuten, daß die Bildung von SVPs durch die Konzentration der Env-Proteine in der Zellmembranen reguliert wird. Welche genauen Mechanismen dabei zu Grunde liegen und wieweit die zellulĂ€re Ubiquitinylierungsmaschinerie involviert ist, bedarf jedoch weiterer Erforschung. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen erneut die Sonderstellung der FV innerhalb der Familie der Retroviren. Auf der einen Seite folgt die foamyvirale Viruspartikelfreisetzung den typischen Mechanismen der retroviralen Virusknospung. Andererseits zeigt die Freisetzung von subviralen Partikeln, die bei keinem anderen Retrovirus bisher beobachtet wurde, eine weitere Parallele zur Replikationsstrategie der Hepadnaviren auf

    Determinanten und Mechanismen der foamyviralen Partikelfreisetzung

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    Die Spumaretrovirinae, mit ihrer einzigen Gattung der Foamyviren (FV), nehmen aufgrund einer recht ungewöhnlichen Replikationsstrategie und Ähnlichkeiten mit den Hepadnaviren eine Sonderstellung innerhalb der Familie der Retroviren ein. Eine Besonderheit der FV ist, daß sie fĂŒr die Partikelfreisetzung, im Gegensatz zu den Orthoretroviren, die beiden strukturellen Proteine Gag und Env benötigen. Das Gag- Protein trĂ€gt alle fĂŒr den Kapsidzusammenbau nötigen strukturellen Komponenten, kann jedoch durch eine fehlende MembranbindungsdomĂ€ne nicht mit Zellmembranen assoziieren. Der Membrantransport der bereits im Zytoplasma zusammen gebauten FV Kapside wird vermutlich durch das FV Env-Protein vermittelt. Das FV HĂŒllprotein ist jedoch auch alleine zur Freisetzung von Kapsidlosen, HĂŒllprotein-haltigen subviralen Partikeln (SVP) fĂ€hig. Da eine EnvunabhĂ€ngige Freisetzung virus-Ă€hnlicher Partikel durch ein FV Gag-Protein mit kĂŒnstlichem Membrananker möglich ist, scheint das FV Gag-Protein auch essentielle strukturelle Elemente fĂŒr die Partikelfreisetzung zu enthalten. In den letzten Jahren wurden große Fortschritte in der Erforschung der Freisetzung von membranumhĂŒllten Viren und den daran beteiligten viralen Determinanten und zellulĂ€ren Mechanismen gemacht. Wobei den meist in den viralen Kapsidproteinen vorkommenden Late (L)-DomĂ€nen und deren Interaktion mit dem zellulĂ€ren Proteinsortierungsweg in MultivesikulĂ€re Körperchen (MVB) eine besondere Bedeutung zu kommt. Über die FV virale und subvirale Partikelfreisetzung und die dabei involvierten strukturellen viralen DomĂ€nen und zellulĂ€ren Proteinen war jedoch bisher wenig bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit konnte durch Mutationsanalysen von drei potentiellen L-DomĂ€n Sequenzmotiven im Prototyp FV (PFV) Gag-Protein ein, innerhalb der Primaten FV konserviertes, PSAP Konsensusmotiv als funktionelle L-DomĂ€ne charakterisiert werden. Dessen Mutation fĂŒhrte zu klassischen L-DomĂ€n Defekten mit verringerter Partikelfreisetzung, sowie einer elektronenmikroskopisch sichtbaren Arretierung der Virusknospung und seine Funktion war durch homo- und heterologe L-DomĂ€n Motive anderer Retroviren teilweise oder vollstĂ€ndig ersetzbar. Ein PPPI Motiv in PFV Gag, mit Ähnlichkeit zur L-DomĂ€n PPXY Konsensussequenz, schien jedoch keinen Einfluß auf die FV Freisetzung zu besitzen. Die Charakterisierung eines in allen FV Gag-Proteinen konservierten YXXL Motivs ließ eher auf eine wichtige Rolle beim korrekten Kapsidzusammenbau, als auf eine klassische LDomĂ€n Funktion schließen. Eine korrekte Kapsidmorphogenese schien entscheidend fĂŒr die reverse Transkription des Virusgenoms zu sein. Durch Koexpression verschiedener dominant-negativer Mutanten des zellulĂ€ren ESCRT-Proteinssortierungsweges konnte gezeigt werden, daß die virale Partikelfreisetzung von PFV augenscheinlich dem generellen Model der Freisetzung vieler membranumhĂŒllter Viren ĂŒber das VPS-System folgt. Eine spezifische Interaktion des PFV Gag PSAP L-DomĂ€n Motivs mit TSG101, einer frĂŒhen Komponente der ESCRT-Komplexe, verbindet PFV mit dem VPS-Sortierungsweg der Zelle. Die besondere FĂ€higkeit des FV Env-Proteins zur Freisetzung von SVPs wurde bereits vor einiger Zeit entdeckt, dennoch war bisher nichts ĂŒber die viralen und zellulĂ€ren Determinanten bekannt, die zu einer Knospung des Env-Proteins in Vesikel fĂŒhrten. Durch eine Reihe von Deletions- und Mutationsanalysen des PFV Env-Proteins konnten in dieser Arbeit zwei fĂŒr die SVP-Freisetzung inhibitorische Abschnitte am N- und C-Terminus der zytoplasmatischen DomĂ€nen des Env- Proteins ermittelt werden. Weiterhin wurden essentielle Sequenzen im Leaderpeptid, sowie die Notwendigkeit der Membranspannenden DomĂ€ne der Transmembran- Untereinheit fĂŒr die SVP-Freisetzung festgestellt. Obwohl das PFV Env-Protein kein bekanntes L-DomĂ€n Sequenzmotiv enthĂ€lt, konnte ein Einfluß spĂ€ter Komponenten der ESCRT-Maschinerie auf die SVP-Bildung beobachtet werden. Wobei die genaue Eintrittsstelle in den VPS-Weg im Rahmen dieser Arbeit nicht definiert werden konnte. Die vorgenommen Analysen lassen vermuten, daß die Bildung von SVPs durch die Konzentration der Env-Proteine in der Zellmembranen reguliert wird. Welche genauen Mechanismen dabei zu Grunde liegen und wieweit die zellulĂ€re Ubiquitinylierungsmaschinerie involviert ist, bedarf jedoch weiterer Erforschung. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen erneut die Sonderstellung der FV innerhalb der Familie der Retroviren. Auf der einen Seite folgt die foamyvirale Viruspartikelfreisetzung den typischen Mechanismen der retroviralen Virusknospung. Andererseits zeigt die Freisetzung von subviralen Partikeln, die bei keinem anderen Retrovirus bisher beobachtet wurde, eine weitere Parallele zur Replikationsstrategie der Hepadnaviren auf

    Correct Capsid Assembly Mediated by a Conserved YXXLGL Motif in Prototype Foamy Virus Gag Is Essential for Infectivity and Reverse Transcription of the Viral Genome

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    Unlike other retrovirus Gag proteins, the prototype foamy virus (PFV) p71(g)(ag) protein is not processed into mature matrix (MA), capsid (CA), and nucleocapsid (NC) subunits. Little information about sequence motifs involved in FV capsid assembly and release is available. The recent analysis of candidate L-domain motifs in PFV Gag identified an evolutionarily conserved YXXL sequence motif with a potential function in capsid assembly. Here we provide support for the hypothesis that this motif does not function like a conventional L domain, by demonstrating that, unlike the PFV Gag PSAP L-domain motif, it cannot be functionally replaced by heterologous L-domain sequences. Furthermore, mutation of individual amino acids Y(464), I(466), L(467), and L(469), but not E(465), to alanine led to reduced particle release and production of noninfectious, aberrant capsid structures, although relative structural protein incorporation and processing were not affected. In contrast, mutation of G(468) to alanine resulted in an intermediate, temperature-sensitive phenotype characterized by reduced particle release and reduced infectivity. Despite similar relative RNA genome incorporation for all mutants, analysis and quantification of particle-associated viral nucleic acids demonstrated defects in genomic reverse transcription for all the noninfectious mutants, a process that, unlike that of orthoretroviruses, in the case of FVs takes place in the virus-producing cell. In correlation with the reduced infectivity, the G(468)A mutant displayed an intermediate level of genomic reverse transcription. Taken together, these results demonstrate that the conserved YXXLGL motif in PFV Gag is involved in correct capsid assembly, which in turn is essential for reverse transcription of the FV genome

    Subviral Particle Release Determinants of Prototype Foamy Virus▿

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    Glycoproteins of several viruses have the capacity to induce release of noninfectious, capsidless particulate structures containing only the viral glycoprotein. Such structures are often called subviral particles (SVP). Foamy viruses (FVs), a special type of retroviruses with a replication strategy combining features of both orthoretroviruses and hepadnaviruses, express a glycoprotein (Env) which has the ability to induce SVP release. However, unlike human hepatitis B virus, prototype FV (PFV) naturally secretes only small amounts of SVPs, because ubiquitination of the Env protein seems to suppress the intrinsic capacity for induction of SVP release. In this study, we characterized the structural determinants influencing PFV SVP release, examined the role of specific Env ubiquitination sites in the regulation of this process, and analyzed the requirement of the cellular vacuolar protein sorting (VPS) machinery for SVP egress. We observed that the cytoplasmic and membrane-spanning domains of both the leader peptide (LP) and the transmembrane (TM) subunit harbor essential as well as inhibitory domains. Furthermore, only ubiquitination at the most N-terminal lysine residues (K14 and K15) in LP reduced cell surface expression and suppressed SVP release to wild-type levels. This suggests that interaction of Env with cellular components required for SVP release suppression is effective only when Env is ubiquitinated at these lysine residues but not at others. Finally, SVP release was sensitive to dominant-negative mutants of late components, but not early components, of the cellular VPS machinery. PFV therefore differs from hepatitis B virus in using the same cellular pathway for egress of both virions and SVPs

    Valence charge distribution in homogenous silicon-aluminium thin-films

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    Homogenous aSi1−xAlxHy alloyed thin films, made by magnetron sputtering, has been found to exhibit tunable band gap and dielectric constant depending on their composition. The optical properties of alloys are largely defined by their electronic structure, which is is strongly influenced by interatomic charge transfer. In this work we have quantified interatomic charge transfer between Si, Al and H in aSi1−xAlxHy thin-films, with and . Charge transfer was found experimentally using x-ray photoelectron spectroscopy, by incorporating Auger parameter data into the Thomas and Weightman model. Both the perfect and imperfect screening models were tested, and the results were compared to models calculated using density functional theory based molecular dynamics. Using imperfect screening properties of Si and Al resulted in an excellent agreement between the experimental and computational results. Alloying aSi with Al is associated with donation of electrons from Al to Si for y  =  0. For y  >  0 electrons are transferred away from both Al and Si. The change in Si valence charge increases linearly with increasing band gap and decreasing dielectric constant. These relationships can be used as a quick guide for the evaluation of the Si valence charge and subsequently optoelectronic properties, at specific Al/Si ratios.publishedVersio
    corecore