SV40 large T antigen

SV40 large TAg、他のポリオーマウイルス large T抗原、アデノウイルス E1aタンパク質、発がん性ヒトパピローマウイルス E7タンパク質は、高親和性pRb結合ドメインをコードする構造モチーフを共有しています。 このモチーフは、Asp、AsnまたはThr残基の後に3つの不変のアミノ酸が続き、その間に非保存アミノ酸(xで指定、xはLysまたはArg残基ではありえない)が散在していることが特徴である。 pRb結合ドメインのカルボキシ末端には、負に帯電した領域がしばしば続く。

{Asp/Asn/Thr} – Leu – x – Cys – x – Glu – x – … {負電荷領域}

このモチーフでは疎水性、静電性が高度に保存されている。 例えば、局所的な疎水性の最大値は不変のLeu残基の近傍に生じる。 さらに,正電荷のアミノ酸(LysまたはArg)は,Leu-x-Cys-x-Glu配列内にも,この配列に隣接する位置にも見いだされない。 pRb結合モチーフと負に荷電した領域は、以下に示すように、残基102で始まり残基115で終わるSV40 TAgのセグメントに一致する:

– Asn – Leu – Phe – Cys – Ser – Glu – Met – Pro – Ser – Asp – Glu –

このセグメント内(アミノ酸位置106から114までを含む)に変異を有するTAgタンパク質の機能的研究により、特定の劇症変異が悪性転換作用を停止させていることが実証されている。 例えば、107位の不変のGluをLys-107に変異させると、形質転換活性が完全に消失する。 このセグメント(アミノ酸位置105から114まで)内の劇症変異はまた、変異型TAgタンパク質種のpRbへの結合を損ない、形質転換活性とTAgのpRbへの結合能力との間に相関関係があることを示唆している。 コンピュータによる詳細なバイオインフォマティクス解析とX線結晶構造解析により、TAgのこの領域とpRbとの相互作用の生物物理学的基礎が明らかにされた。 TAgの103から109残基は拡張ループ構造を形成し、pRbの表面溝で強固に結合している。 結晶構造では、Leu-103はpRbのVal-714およびLeu-769の疎水性側鎖とvan der Waals接触するような位置にある。 また、多くの水素結合がTAg-pRb複合体を安定化している。 例えば、Glu-107の側鎖は、pRbのPhe-721とLys-722の主鎖アミド基から水素を受容して水素結合を形成している。 Glu-107のLys-107への変異により、これらの水素結合が失われることが予想される。 さらに、Lys-107の側鎖はPhe-721やLys-722のアミド基とエネルギー的に不利な相互作用をし、複合体を不安定にすると考えられる。

Leu – x – Cys – x – Glu配列の近傍に配置された正電荷のアミノ酸(LysやArg)はpRBとの結合作用を大幅に弱めているという強い実験証拠が確認された。 これは、pRbの結合表面に6つのリジン残基があり、Leu – x – Cys – x – Glu配列内またはその近傍の正残基をはじく傾向があるという事実によるものと思われる

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