The receptor binding protein of parainfluenza virus, hemagglutinin-neuraminidase (HN), is responsible for actively triggering the viral fusion protein (F) to undergo a conformational change leading to insertion into the target cell and fusion of the virus with the target cell membrane. For proper viral entry to occur, this process must occur when HN is engaged with host cell receptors at the cell surface. It is possible to interfere with this process through premature activation of the F protein, distant from the target cell receptor. Conformational changes in the F protein and adoption of the postfusion form of the protein prior to receptor engagement of HN at the host cell membrane inactivate the virus. We previously identified small molecules that interact with HN and induce it to activate F in an untimely fashion, validating a new antiviral strategy. To obtain highly active pretriggering candidate molecules we carried out a virtual modeling screen for molecules that interact with sialic acid binding site II on HN, which we propose to be the site responsible for activating F. To directly assess the mechanism of action of one such highly effective new premature activating compound, PAC-3066, we use cryo-electron tomography on authentic intact viral particles for the first time to examine the effects of PAC-3066 treatment on the conformation of the viral F protein. We present the first direct observation of the conformational rearrangement induced in the viral F protein.IMPORTANCE Paramyxoviruses, including human parainfluenza virus type 3, are internalized into host cells by fusion between viral and target cell membranes. The receptor binding protein, hemagglutinin-neuraminidase (HN), upon binding to its cell receptor, triggers conformational changes in the fusion protein (F). This action of HN activates F to reach its fusion-competent state. Using small molecules that interact with HN, we can induce the premature activation of F and inactivate the virus. To obtain highly active pretriggering compounds, we carried out a virtual modeling screen for molecules that interact with a sialic acid binding site on HN that we propose to be the site involved in activating F. We use cryo-electron tomography of authentic intact viral particles for the first time to directly assess the mechanism of action of this treatment on the conformation of the viral F protein and present the first direct observation of the induced conformational rearrangement in the viral F protein.

中文翻译：

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劫持人类副流感病毒融合复合物作为一种抗病毒策略。

副流感病毒的受体结合蛋白血凝素神经氨酸酶（HN）负责主动触发病毒融合蛋白（F）发生构象变化，从而导致插入目标细胞以及病毒与目标细胞膜融合。为了使适当的病毒进入，当HN与细胞表面的宿主细胞受体结合时，必须发生此过程。有可能通过远离靶细胞受体的F蛋白的过早活化来干扰这一过程。在宿主细胞膜上HN受体参与之前，F蛋白的构象变化和蛋白的融合后形式的采用使病毒失活。我们先前发现了与HN相互作用并诱导其以不合时宜的方式激活F的小分子，验证新的抗病毒策略。为了获得高活性的预触发候选分子，我们对与HN上唾液酸结合位点II相互作用的分子进行了虚拟建模筛选，我们建议该分子是负责激活F的位点。直接评估一个如此高度激活的分子的作用机理作为一种有效的新型过早活化化合物PAC-3066，我们首次在真正的完整病毒颗粒上使用了低温电子层析成像技术来检查PAC-3066处理对病毒F蛋白构象的影响。我们目前首次直接观察到病毒F蛋白诱导的构象重排。重要信息副粘病毒，包括人类3型副流感病毒，通过病毒与靶细胞膜之间的融合而被内化到宿主细胞中。受体结合蛋白 血凝素神经氨酸酶（HN）与其细胞受体结合后，触发融合蛋白（F）的构象变化。HN的这一作用激活F使其达到融合状态。使用与HN相互作用的小分子，我们可以诱导F的过早激活并使病毒灭活。为了获得高活性的预触发化合物，我们针对与HN上唾液酸结合位点相互作用的分子进行了虚拟建模筛选，我们提议这是激活F的位点。我们使用真实完整病毒颗粒的冷冻电子层析成像首次直接评估该治疗对病毒F蛋白构象的作用机制，并首次直接观察到病毒F蛋白中诱导的构象重排。与细胞受体结合后，触发融合蛋白（F）的构象变化。HN的这一作用激活F使其达到融合状态。使用与HN相互作用的小分子，我们可以诱导F的过早激活并使病毒灭活。为了获得高活性的预触发化合物，我们针对与HN上唾液酸结合位点相互作用的分子进行了虚拟建模筛选，我们提议这是激活F的位点。我们使用真实完整病毒颗粒的冷冻电子层析成像首次直接评估该治疗对病毒F蛋白构象的作用机理，并首次直接观察到病毒F蛋白中诱导的构象重排。与细胞受体结合后，触发融合蛋白（F）的构象变化。HN的这一作用激活F使其达到融合状态。使用与HN相互作用的小分子，我们可以诱导F的过早激活并使病毒灭活。为了获得高活性的预触发化合物，我们针对与HN上唾液酸结合位点相互作用的分子进行了虚拟建模筛选，我们提议这是激活F的位点。我们使用真实完整病毒颗粒的冷冻电子层析成像首次直接评估该治疗对病毒F蛋白构象的作用机理，并首次直接观察到病毒F蛋白中诱导的构象重排。触发融合蛋白（F）的构象变化。HN的这一作用激活F使其达到融合状态。使用与HN相互作用的小分子，我们可以诱导F的过早激活并使病毒灭活。为了获得高活性的预触发化合物，我们针对与HN上唾液酸结合位点相互作用的分子进行了虚拟建模筛选，我们提议这是激活F的位点。我们使用真实完整病毒颗粒的冷冻电子层析成像首次直接评估该治疗对病毒F蛋白构象的作用机理，并首次直接观察到病毒F蛋白中诱导的构象重排。触发融合蛋白（F）的构象变化。HN的这一作用激活F使其达到融合状态。使用与HN相互作用的小分子，我们可以诱导F的过早激活并使病毒灭活。为了获得高活性的预触发化合物，我们针对与HN上唾液酸结合位点相互作用的分子进行了虚拟建模筛选，我们提议这是激活F的位点。我们使用真实完整病毒颗粒的冷冻电子层析成像首次直接评估该治疗对病毒F蛋白构象的作用机理，并首次直接观察到病毒F蛋白中诱导的构象重排。使用与HN相互作用的小分子，我们可以诱导F的过早激活并使病毒灭活。为了获得高活性的预触发化合物，我们针对与HN上唾液酸结合位点相互作用的分子进行了虚拟建模筛选，我们提议这是激活F的位点。我们使用真实完整病毒颗粒的冷冻电子层析成像首次直接评估该治疗对病毒F蛋白构象的作用机理，并首次直接观察到病毒F蛋白中诱导的构象重排。使用与HN相互作用的小分子，我们可以诱导F的过早激活并使病毒灭活。为了获得高活性的预触发化合物，我们针对与HN上唾液酸结合位点相互作用的分子进行了虚拟建模筛选，我们提议这是激活F的位点。我们使用真实完整病毒颗粒的冷冻电子层析成像首次直接评估该治疗对病毒F蛋白构象的作用机制，并首次直接观察到病毒F蛋白中诱导的构象重排。