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Incorporation of epitope-tagged viral 3 proteins to reovirus virions

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Abstract:

Tagging of viral capsid proteins is a powerful tool to study viral assembly; it also raises the possibility of using viral particles to present exogenous epitopes in vaccination or gene therapy strategies. The ability of reoviruses to induce strong mucosal immune response and their large host range and low pathogenicity in humans are some of the advantages of using reoviruses in such applications. In the present study, the feasibility of introducing foreign epitopes, "tags", to the 3 protein, a major component of the reovirus outer capsid, was investigated. Among eight different positions, the amino-terminal end of the protein appeared as the best location to insert exogenous sequences. Additional amino acids at this position do not preclude interaction with the µ1 protein, the other major constituent of the viral outer capsid, but strongly interfere with µ1 to µ1C cleavage. Nevertheless, the tagged 3 protein was still incorporated to virions upon recoating of infectious subviral particles to which authentic 3 protein was removed by proteolysis, indicating that µ1 cleavage is not a prerequisite for outer capsid assembly. The recently published structure of the 3-µ1 complex suggests that the amino-terminally inserted epitope could be exposed at the outer surface of viral particles.Key words: reovirus, recombinant viruses, epitope tagging, vaccination vectors, virus assembly.

Le marquage de protéines de capside virale par l'ajout d'un épitope étranger est une technique d'intérêt pour l'étude de l'assemblage viral. Il serait aussi possible d'utiliser des particules virales dans la présentation d'épitopes, en vue de nouvelles stratégies de vaccination ou de thérapies géniques. La capacité des réovirus à induire une forte réponse immunitaire mucosale, ainsi que leur large spectre d'hôte et faible pathogénicité chez l'humain, seraient des avantages des réovirus dans le cadre de telles applications. Au cours de la présente étude, la possibilité d'ajouter un marqueur exogène à la protéine 3, une composante majeure de la capside externe de réovirus, a été étudiée. Parmi huit différentes positions, l'extrémité amino-terminale de la protéine est apparue comme la meilleure position pour y insérer une séquence exogène. Les acides aminés additionnels de l'épitope introduit n'empêchent pas l'interaction avec la protéine µ1, l'autre protéine majeure de la capside externe, mais interfèrent fortement avec le clivage de µ1 en µ1C. Néanmoins, la protéine 3 porteuse de l'épitope a été incorporée dans des particules virales infectieuses après recapsidation de particules infectieuses dont la protéine 3 sauvage a été éliminée par digestion protéolytique, indiquant que le clivage de µ1 n'est pas requis pour l'assemblage de la capside externe. Les données récentes concernant la structure du complexe 3-µ1 suggèrent que l'épitope inséré dans la partie amino-terminale pourrait être exposé à la surface externe des particules virales.Mots clés : réovirus, virus recombinants, présentation d'épitopes, vecteurs de vaccination, assemblage viral.

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2003

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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nrc/cjm/2003/00000049/00000007/art00002
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