As the first discovered human cancer virus, Epstein–Barr virus (EBV) causes Burkitt’s lymphoma and nasopharyngeal carcinoma. Isolating virions for determining high-resolution structures has been hindered by latency—a hallmark of EBV infection—and atomic structures are thus available only for recombinantly expressed EBV proteins. In the present study, by symmetry relaxation and subparticle reconstruction, we have determined near-atomic-resolution structures of the EBV capsid with an asymmetrically attached DNA-translocating portal and capsid-associated tegument complexes from cryogenic electron microscopy images of just 2,048 EBV virions obtained by chemical induction. The resulting atomic models reveal structural plasticity among the 20 conformers of the major capsid protein, 2 conformers of the small capsid protein (SCP), 4 conformers of the triplex monomer proteins and 2 conformers of the triplex dimer proteins. Plasticity reaches the greatest level at the capsid–tegument interfaces involving SCP and capsid-associated tegument complexes (CATC): SCPs crown pentons/hexons and mediate tegument protein binding, and CATCs bind and rotate all five periportal triplexes, but notably only about one peri-penton triplex. These results offer insights into the EBV capsid assembly and a mechanism for recruiting cell-regulating factors into the tegument compartment as ‘cargoes’, and should inform future anti-EBV strategies.

作为第一个发现的人类癌症病毒，爱泼斯坦-巴尔病毒 (EBV) 会导致伯基特淋巴瘤和鼻咽癌。用于确定高分辨率结构的分离病毒粒子受到延迟（EBV 感染的标志）的阻碍，因此原子结构仅适用于重组表达的 EBV 蛋白。在本研究中，通过对称弛豫和亚粒子重建，我们从仅获得 2,048 个 EBV 病毒粒子的低温电子显微镜图像中确定了具有不对称附着的 DNA 易位门户和衣壳相关皮膜复合物的 EBV 衣壳的近原子分辨率结构通过化学诱导。由此产生的原子模型揭示了主要衣壳蛋白的 20 个构象异构体、小衣壳蛋白 (SCP) 的 2 个构象异构体之间的结构可塑性，三链单体蛋白的 4 个构象异构体和三链二聚体蛋白的 2 个构象异构体。在涉及 SCP 和衣壳相关皮膜复合物 (CATC) 的衣壳-皮膜界面处可塑性达到最高水平：SCPs 冠上五邻体/六邻体并介导皮膜蛋白结合，CATCs 结合并旋转所有五个门静脉周围三联体，但特别是只有一个周围-五通三联体。这些结果提供了对 EBV 衣壳组装的见解，以及将细胞调节因子作为“货物”招募到外皮隔室中的机制，并且应该为未来的抗 EBV 策略提供信息。SCP 冠上五邻体/六邻体并介导外皮蛋白结合，而 CATC 结合和旋转所有五个门静脉周围三联体，但值得注意的是只有大约一个五邻体周围三联体。这些结果提供了对 EBV 衣壳组装的见解，以及将细胞调节因子作为“货物”招募到外皮隔室中的机制，并且应该为未来的抗 EBV 策略提供信息。SCP 冠上五邻体/六邻体并介导外皮蛋白结合，而 CATC 结合和旋转所有五个门静脉周围三联体，但值得注意的是只有大约一个五邻体周围三联体。这些结果提供了对 EBV 衣壳组装的见解，以及将细胞调节因子作为“货物”招募到外皮隔室中的机制，并且应该为未来的抗 EBV 策略提供信息。