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Insights into bacteriophage T5 structure from analysis of its morphogenesis genes and protein components

Authors :
Luc Ponchon
Alexis Huet
Madalena Renouard
Cécile Breyton
Rudi Lurz
Pascale Boulanger
Fabrice Confalonieri
Alan R. Davidson
Mohamed Chami
Yvan Zivanovic
Ali Flayhan
Paulette Decottignies
Institut de génétique et microbiologie [Orsay] (IGM)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de cristallographie et RMN biologiques (LCRB - UMR 8015)
Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre d'études et de recherche en informatique et communications (CEDRIC)
Ecole Nationale Supérieure d'Informatique pour l'Industrie et l'Entreprise (ENSIIE)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)
Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075 )
Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire pour l'utilisation du rayonnement électromagnétique (LURE)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-MENRT-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)
Institut de biochimie et biophysique moléculaire et cellulaire (IBBMC)
Laboratoire de Réactivité de Surface (LRS)
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)
Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075)
Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)
Institut de génétique et microbiologie [Orsay] ( IGM )
Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Laboratoire de cristallographie et RMN biologiques ( LCRB - UMR 8015 )
Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Centre d'étude et de recherche en informatique et communications ( CEDRIC )
Ecole Nationale Supérieure d'Informatique pour l'Industrie et l'Entreprise ( ENSIIE ) -Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] ( CNAM )
Institut de biologie structurale ( IBS - UMR 5075 )
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF )
Laboratoire pour l'utilisation du rayonnement électromagnétique ( LURE )
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -MENRT-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Muséum National d'Histoire Naturelle ( MNHN )
Institut de biochimie et biophysique moléculaire et cellulaire ( IBBMC )
Laboratoire de Réactivité de Surface ( LRS )
Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 ( UPMC ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS )
Source :
Journal of Virology, Journal of Virology, American Society for Microbiology, 2014, 88 (2), pp.1162-74. ⟨10.1128/JVI.02262-13⟩, Journal of Virology, 2014, 88 (2), pp.1162-74. ⟨10.1128/JVI.02262-13⟩, Journal of Virology, American Society for Microbiology, 2013, 88 (2), pp.1162-74. 〈10.1128/JVI.02262-13〉
Publication Year :
2014
Publisher :
HAL CCSD, 2014.

Abstract

Bacteriophage T5 represents a large family of lytic Siphoviridae infecting Gram-negative bacteria. The low-resolution structure of T5 showed the T=13 geometry of the capsid and the unusual trimeric organization of the tail tube, and the assembly pathway of the capsid was established. Although major structural proteins of T5 have been identified in these studies, most of the genes encoding the morphogenesis proteins remained to be identified. Here, we combine a proteomic analysis of T5 particles with a bioinformatic study and electron microscopic immunolocalization to assign function to the genes encoding the structural proteins, the packaging proteins, and other nonstructural components required for T5 assembly. A head maturation protease that likely accounts for the cleavage of the different capsid proteins is identified. Two other proteins involved in capsid maturation add originality to the T5 capsid assembly mechanism: the single head-to-tail joining protein, which closes the T5 capsid after DNA packaging, and the nicking endonuclease responsible for the single-strand interruptions in the T5 genome. We localize most of the tail proteins that were hitherto uncharacterized and provide a detailed description of the tail tip composition. Our findings highlight novel variations of viral assembly strategies and of virion particle architecture. They further recommend T5 for exploring phage structure and assembly and for deciphering conformational rearrangements that accompany DNA transfer from the capsid to the host cytoplasm.

Details

Language :
English
ISSN :
0022538X and 10985514
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Virology, Journal of Virology, American Society for Microbiology, 2014, 88 (2), pp.1162-74. ⟨10.1128/JVI.02262-13⟩, Journal of Virology, 2014, 88 (2), pp.1162-74. ⟨10.1128/JVI.02262-13⟩, Journal of Virology, American Society for Microbiology, 2013, 88 (2), pp.1162-74. 〈10.1128/JVI.02262-13〉
Accession number :
edsair.doi.dedup.....6596974c3d56e39f13e39d4b0c675e38
Full Text :
https://doi.org/10.1128/JVI.02262-13⟩