Tabakmosaikvirus

Das beststudierte Beispiel ist der Tabak Mosaik Virus (TMV). Seit 40 Jahren ist bekannt, daß eine Lösung aus TMV proteinen und RNA sich selbständig zu einem infektiösen Virus zusammenlagert, was nahelegt, daß dies der energetisch günstigste Zustand für die Bestandteile ist.

Dabei ist Symmetrie von großer Bedeutung. Es reduziert Unsicherheiten im Zusammenbau und vereinfacht ihn. Denn falls sich die Oberflächenproteine an mehrere Strukturen und an verschiedenen Punkten binden müßten, wären unsichere Konstrukte die Folge.

In der Praxis stellt sich die Frage des self-assembly's von einer anderen Seite: Kann man einen Virus zerlegen und sich selbst wieder zusammenbauen lassen?

TMV besteht aus einer helikalen RNA, die in eine Spirale identer Proteinmoleküle (A-Proteine) eingebettet ist. Es entspricht unter spezifische Bedingungen dem angegeben Postulat der Zerlegbarkeit mit anschließendem Selbstzusammenbau. 17 A-Proteine bilden einen Stufen-Ring der Spirale. Dabei ist die Struktur, bzw. die höhe der Spiralringe pH und pK-abhängig. Eine Senkung des pH führt zu einer Reduktion der Abstoßung zuwischen den Carboxyl-Gruppen der A-Proteine und convertiert so die Lochscheibe in einen Spiralring. Einen ähnlichen Effekt hat aber auch die RNA auf die A-Proteine, die die nötige Energie mitbringt um die helikale Form zu bilden.