Study of the interaction of the matrix protein of the newcastle disease virus with lipid bilayersimplications for the mechanism of viral budding

Zusammenfassung

La regulación dinámica de la forma de la membrana celular mediante interacciones proteolipídicas es importante para procesos intra- e inter-celulares. Se sabe que la gemación de muchos virus con envoltura se basa en la acción excusiva de una única proteína: la proteína matriz ó M. En el presente trabajo la gemación viral ha sido reconstituida usando la proteína M del virus de la enfermedad de Newcastle (NDV) y diferentes sistemas lipídicos modelo (membranas planas, vesículas unilamelares gigantes y grandes, y monocapas lipídicas). Así, la gemación por parte de la proteína M de NDV ha sido caracterizada mediante diferentes técnicas experimentales, tales como medidas de admitancia eléctrica, microscopía de fluorescencia, técnicas espectroscópicas, microscopía electrónica y medidas de presión superficial. Los datos experimentales obtenidos señalan que la interacción de la proteína matriz del NDV con los sistemas lipídicos modelo lleva a la gemación de membrana y producción de vesículas cuya distribución de tamaños es similar a la del NDV. De ésta forma, la proteína matriz del NDV es capaz de inducir la gemación de la membrana lipídica en ausencia de otros componentes de la maquinaria celular o viral. La adsorción y gemación por parte de la proteína matriz del NDV depende de la composición lipídica de la membrana, viendose ámbas favorecidas por la presencia de moleculas como el colesterol. Además, se observa que la proteína M del NDV organiza dominios fuidos sobre la membrana lipídica antes de que ocurra la gemación de la membrana. La unidireccionalidad de la gemación producida por la proteína M indica que el autoensamblaje de la proteína sobre la superficie de la membrana lipídica induce una curvatura negativa en la membrana. La formación de dominios proteolipídicos líquidos sobre la superfície de la membrana se propone como el mecanismo para la gemación de membrana celular por parte de la proteína M del NDV.