Большой Т-антиген SV40
| Большой Т-антиген SV40 | |||
|---|---|---|---|
 Гексамер Т-хеликазного домена SV40, обезьяний вирус. | |||
| Идентификаторы | |||
| Организм | |||
| Символ | ? | ||
| ЮниПрот | P03070 | ||
| |||
Большой Т-антиген SV40 ( обезьяний вакуолирующий вирус 40 TAg ) представляет собой гексамерный доминантного действия, белок, который представляет собой онкопротеин полученный из полиомавируса SV40 . TAg способен вызывать злокачественную трансформацию различных типов клеток. Трансформирующая активность TAg во многом обусловлена его воздействием на ретинобластому ( pRb ). [ 1 ] и р53 . белки-супрессоры опухолей [ 2 ] Кроме того, TAg связывается с несколькими другими клеточными факторами, включая коактиваторы транскрипции p300 и CBP , что может способствовать его функции трансформации. [ 3 ] известны как большие опухолевые антигены Подобные белки родственных вирусов вообще .
TAg представляет собой продукт раннего гена, транскрибируемого во время вирусной инфекции SV40, и участвует в репликации вирусного генома и регуляции цикла клетки-хозяина. SV40 представляет собой двухцепочечный , вирус с кольцевой ДНК принадлежащий к семейству Polyomaviridae (ранее Papovavirus ), Orthopolyomavirus роду . Полиомавирусы инфицируют широкий спектр позвоночных и вызывают солидные опухоли в нескольких местах. SV40 был выделен Свитом и Морисом Хиллеманами в 1960 году из первичных культур клеток почек обезьян, которые использовались для выращивания Sabin OPV. [ 4 ]
Домены
[ редактировать ]TAg имеет CUL7- связывающий домен, TP53 -связывающий домен, цинковый палец и домен АТФазы/геликазы суперсемейства 3. Он имеет два мотива: один для сигнала ядерной локализации, другой - мотив LXCXE. [ 5 ]
Механизм
[ редактировать ]После проникновения в клетку вирусные гены транскрибируются РНК-полимеразой II клетки-хозяина с образованием ранних мРНК . Из-за относительной простоты генома полиомавирусы сильно зависят от клетки в плане транскрипции и репликации генома . Цис -действующий регуляторный элемент, окружающий начало репликации, управляет транскрипцией, а Т-антиген управляет транскрипцией и репликацией.
Репликация ДНК SV40 инициируется связыванием большого Т-антигена с исходной областью генома . Функция Т-антигена контролируется фосфорилированием , которое ослабляет связывание с источником SV40. Белково-белковые взаимодействия между Т-антигеном и ДНК-полимеразой-альфа непосредственно стимулируют репликацию генома вируса.
Т-антиген также связывает и инактивирует белки- супрессоры опухолей (p53, p105-Rb). Это заставляет клетки покидать фазу G1 и переходить в фазу S, что способствует репликации ДНК .
Геном SV40 очень мал и не кодирует всю информацию, необходимую для репликации ДНК. Следовательно, для клетки-хозяина важно войти в S-фазу , когда клеточная ДНК и вирусный геном реплицируются вместе. Следовательно, помимо усиления транскрипции, еще одной функцией Т-антигена является изменение клеточной среды, позволяющей репликацию вирусного генома.
Сигнал ядерной локализации
[ редактировать ]Большой Т-антиген SV40 использовался в качестве модельного белка для изучения сигналов ядерной локализации (NLS). [ 6 ] Он импортируется в ядро путем взаимодействия с импортином α . [ 7 ] Последовательность NLS — PKKKRKV. [ 6 ]
Взаимодействие с pRb через мотив LXCXE
[ редактировать ]Большой TAg SV40, других полиомавирусов большие Т-антигены , белки аденовируса E1a и онкогенные белки E7 вируса папилломы человека имеют общий структурный мотив, который кодирует высокоаффинный домен связывания pRb . [ 8 ] [ 9 ] Диагностический шаблон для домена связывания pRb с высоким сродством был уточнен с использованием искусственного интеллекта программы индукции шаблонов , работающей на суперкомпьютере с массовым параллелизмом ( Connection Machine -2). [ 9 ] Мотив характеризуется остатком Asp , Asn или Thr, за которым следуют три инвариантные аминокислоты, перемежающиеся неконсервативными аминокислотами (обозначенными x, где x не может быть остатком Lys или Arg ). [ 9 ] Отрицательно заряженная область часто следует за карбокси-концом домена, связывающего pRb. [ 9 ]
гидрофобные и электростатические В этом мотиве хорошо сохраняются свойства. Например, локальный максимум гидрофобности возникает вблизи инвариантного остатка Leu . [ 9 ] Суммарный отрицательный заряд возникает в пределах 3 остатков, амино-концевых по отношению к инвариантному остатку Leu ; кроме того, положительно заряженные аминокислоты ( Lys или Arg ) не обнаружены ни в последовательности Leu -x- Cys -x- Glu , ни в положениях, непосредственно фланкирующих эту последовательность. [ 9 ] Мотив связывания pRb и отрицательно заряженная область соответствуют сегменту TAg SV40, начинающемуся с остатка 102 и заканчивающемуся остатком 115, как показано ниже:
Функциональные исследования белков TAg, несущих мутации в этом сегменте (положения аминокислот со 106 по 114 включительно), показывают, что некоторые вредные мутации устраняют злокачественную трансформирующую активность. [ 10 ] Например, мутация инварианта Glu в положении 107 на Lys -107 полностью отменяет трансформирующую активность. [ 10 ] Вредные мутации внутри этого сегмента (положения аминокислот со 105 по 114 включительно) также нарушают связывание мутантного вида белка TAg с pRb . [ 1 ] подразумевая корреляцию между трансформирующей активностью и способностью TAg связывать pRb. [ 1 ] Подробный компьютерный биоинформатический анализ, [ 9 ] а также рентгеновское кристаллографическое исследование, [ 11 ] продемонстрировали биофизическую основу взаимодействия между этой областью TAg и pRb. Остатки TAg с 103 по 109 образуют структуру удлиненной петли, которая прочно связывается с поверхностной бороздкой pRb. [ 11 ] В кристаллической структуре Leu -103 расположен так, что образует ван-дер-ваальсовые контакты с гидрофобными боковыми цепями Val -714 и Leu -769 в pRb. [ 11 ] Ряд водородных связей также стабилизирует комплекс TAg–pRb. [ 11 ] Например, боковая цепь Glu-107 образует водородные связи, принимая водороды от амидных групп основной цепи Phe -721 и Lys -722 в pRb. [ 11 ] Ожидается, что мутация Glu -107 в Lys -107 приведет к потере этих водородных связей. [ 11 ] Более того, боковая цепь Lys -107, вероятно, будет иметь энергетически невыгодные взаимодействия с амидом Phe -721 или Lys -722. [ 11 ] дестабилизация комплекса.
Убедительные экспериментальные данные подтверждают, что положительно заряженные аминокислоты ( Lys или Arg ) значительно ослабляют связывающее взаимодействие с pRB, когда они расположены вблизи последовательности Leu – x – Cys – x – Glu . [ 12 ] Вероятно, это связано с тем, что связывающая поверхность pRb содержит шесть остатков лизина, которые имеют тенденцию отталкивать положительные остатки внутри или по бокам последовательности Leu – x – Cys – x – Glu . [ 12 ]
(ВПЧ) самого высокого риска Следует отметить, что штаммы вируса папилломы человека (16, 18, 31, 45) кодируют белки E7 с высокоаффинными доменами связывания pRb, которые соответствуют диагностической схеме, приведенной выше. [ 9 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с ДеКаприо Дж.А., Ладлоу Дж.В., Фигге Дж., Шью Дж.Ю., Хуанг С.М., Ли В.Х., Марсилло Э., Пауча Э., Ливингстон Д.М. (15 июля 1988 г.). «Большой опухолевый антиген SV40 образует специфический комплекс с продуктом гена предрасположенности к ретинобластоме» . Клетка . 54 (2): 275–83. дои : 10.1016/0092-8674(88)90559-4 . ПМИД 2839300 . S2CID 37600468 .
- ^ Ахуджа Д., Саенс-Роблес М.Т., Пипас Х.М. (2005). «Большой Т-антиген SV40 воздействует на несколько клеточных путей, вызывая клеточную трансформацию» . Онкоген . 24 (52): 7729–45. дои : 10.1038/sj.onc.1209046 . ПМИД 16299533 .
- ^ Али С.Х., ДеКаприо Дж.А. (2001). «Клеточная трансформация большим Т-антигеном SV40: взаимодействие с белками-хозяевами». Семин Рак Биол 11 (1): 15–23. Архивировано 19 января 2004 г. в Wayback Machine.
- ^ Свит Б.Х., Хиллеман М.Р. (ноябрь 1960 г.). «Вакуолизирующий вирус, СВ 40». Учеб. Соц. Эксп. Биол. Мед . 105 (2): 420–427. дои : 10.3181/00379727-105-26128 . ПМИД 13774265 . S2CID 38744505 .
- ^ P03070 ; Вид InterPro для P03070 .
- ^ Перейти обратно: а б Дингуолл С., Ласки Р.А. (декабрь 1991 г.). «Последовательности ядерного нацеливания – консенсус?». Тенденции биохимии. Наука . 16 (12): 478–81. дои : 10.1016/0968-0004(91)90184-W . ПМИД 1664152 .
- ^ Фонтес М.Р., Тех Т., Кобе Б. (апрель 2000 г.). «Структурные основы распознавания однодольных и двудольных последовательностей ядерной локализации импортином-альфа млекопитающих». Дж. Мол. Биол . 297 (5): 1183–94. дои : 10.1006/jmbi.2000.3642 . ПМИД 10764582 .
- ^ Фигге Дж., Смит Т.Ф. (14 июля 1988 г.). «Мотив последовательности клеточного деления» . Природа . 334 (6178): 109. дои : 10.1038/334109a0 . ПМИД 3290690 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Фигге Дж., Бриз К., Вайда С., Чжу К.Л., Эйзель Л., Андерсен Т.Т., МакКолл Р., Фридрих Т., Смит Т.Ф. (февраль 1993 г.). «Структура связывающего домена белков, связывающих ретинобластому» . Белковая наука . 2 (2): 155–64. дои : 10.1002/pro.5560020204 . ПМК 2142352 . ПМИД 8382993 .
- ^ Перейти обратно: а б Чен С., Пауча Э (июль 1990 г.). «Идентификация участка большого Т-антигена обезьяньего вируса 40, необходимого для трансформации клеток» . Журнал вирусологии . 64 (7): 3350–7. doi : 10.1128/JVI.64.7.3350-3357.1990 . ПМК 249578 . ПМИД 2161944 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Ким ХИ, Ан БАЙ, Чо Ю (15 января 2001 г.). «Структурная основа инактивации супрессора опухоли ретинобластомы большим Т-антигеном SV40» . Журнал ЭМБО . 20 (1–2): 295–304. дои : 10.1093/emboj/20.1.295 . ПМК 140208 . ПМИД 11226179 .
- ^ Перейти обратно: а б Сингх М., Краевски М., Миколайка А., Холак Т.А. (11 ноября 2005 г.). «Молекулярные детерминанты образования комплекса между белком ретинобластомы и последовательностями LXCXE» . Журнал биологической химии . 280 (45): 37868–76. дои : 10.1074/jbc.M504877200 . ПМИД 16118215 .