Drug design based on the complex structure of HIV-Tat and its RNA aptamer
基于HIV-Tat及其RNA适体复杂结构的药物设计
基本信息
- 批准号:12470487
- 负责人:
- 金额:$ 5.38万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2000
- 资助国家:日本
- 起止时间:2000 至 2002
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
An RNA aptamer containing two binding sites exhibits extremely high affinity to the HIV Tat protein. We have now determined the structure of the aptamer complexed with argininamide, the simplest analogue of the Tat protein, by NMR. We found that two argininamide molecules bind per aptamer. Two adjacent U : A : U base triples were formed, which widens the major groove to make space for the two argininamide molecules. The argininamide molecules bound to the G bases through hydrogen bonds. The binding is stabilized through stacking interactions.The structure of the aptamer complexed with a Tat-derived argmine-rich peptide was also characterized. The Tat-derived peptide bound to the aptamer in a 1: 1 molar ratio. In spite of the difference in stoichiometry, similarity was noted between the argininamide- and peptide-bound forms of the aptamer in chemical shift perturbations of the aptamer upon complex formation and intermolecular contacts. These results suggest that two different arginine residues of the peptide interact with the two binding sites of the aptamer in the same way as two argininamide molecules do. Simultaneous interactions of the aptamer with two arginine residues of Tat could explain its high affinity compared to the authentic TAR RNA. The formation of the two adjacent base triples makes the simultaneous interactions possible by creating space for the accommodation of two arginine residues and linking residues of Tat, and also contributes to the stabilization of the binding through stacking interactions.The elucidated structure of the aptamer gives clues to rationally design a new aptamer that exhibits even higher affinity to Tat. The way to design a new aptamer with a less side effect is also provided by the elucidated structure.
含有两个结合位点的RNA适体对HIV Tat蛋白表现出极高的亲和力。我们现在已经通过 NMR 确定了与 Tat 蛋白最简单的类似物精氨酰胺复合的适体的结构。我们发现每个适体结合两个精氨酰胺分子。形成两个相邻的 U : A : U 碱基三元组,这加宽了主沟,为两个精氨酰胺分子腾出了空间。精氨酰胺分子通过氢键与 G 碱基结合。通过堆积相互作用使结合稳定。还表征了与 Tat 衍生的富含精胺的肽复合的适体的结构。 Tat 衍生肽以 1:1 摩尔比与适体结合。尽管化学计量存在差异,但在复合物形成和分子间接触时适体的化学位移扰动方面,适体的精氨酰胺结合形式和肽结合形式之间存在相似性。这些结果表明,肽的两个不同的精氨酸残基与适体的两个结合位点的相互作用方式与两个精氨酰胺分子的相互作用相同。适体与 Tat 的两个精氨酸残基同时相互作用可以解释其与真实 TAR RNA 相比的高亲和力。两个相邻碱基三元组的形成通过为两个精氨酸残基和连接 Tat 残基创造空间,使得同时相互作用成为可能,并且还有助于通过堆叠相互作用稳定结合。 适配体的阐明结构提供了线索合理设计新的适体,对Tat表现出更高的亲和力。阐明的结构还提供了设计副作用较小的新适体的方法。
项目成果
期刊论文数量(136)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A.Matsugami, K.Ouhashi, M.Kanagawa, H.Liu, M.Kanagawa, S.Uesugi, M.Katahira: "New quadruplex structure of GGA triplet repeat DNA -an intramolecular quadruplex composed of a G:G:G:G tetrad and a G(:A):G(:A):G(:A):G heptad, and its dimerization"Nucleic Acid
A.Matsugami、K.Ouhashi、M.Kanagawa、H.Liu、M.Kanagawa、S.Uesugi、M.Katahira:“GGA 三联体重复 DNA 的新四联体结构 - 由 G:G:G 组成的分子内四联体:
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Matsugami, A.: "New quadruplex structure of GGA triplet repeat DNA -An intramolecular quadruplex composed of a G:G:G:G Tetrad and a G(:A): G(:A): G(:A):G neptad, and its dimerization"Nucleic Acids Res. Suppl.. 1. 271-272 (2001)
Matsugami, A.:“GGA 三联体重复 DNA 的新四链体结构 - 由 G:G:G:G 四联体和 G(:A): G(:A): G(:A):G 组成的分子内四链体
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
片平正人: "テロメア配列DNA/RNA結合タンパク質hnRNP D0の立体構造と核酸構造遷移能"生物物理. 40(5). 326-330 (2000)
Masato Katahira:“端粒序列DNA/RNA结合蛋白hnRNP D0的三级结构和核酸结构转换能力”生物物理学40(5)(2000)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
片平正人(分担): "日本分光学会測定法シリーズ NMR分光法"学会出版センター. 269 (2003)
Masato Katahira(撰稿人):“日本分光学会测量方法系列NMR光谱”学会出版中心269(2003)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Liu, H.: "NMR study of a novel RNA quadruples structure"Nucleic Acids Symp. Sen. 44. 65-66 (2000)
Liu, H.:“新型 RNA 四联体结构的核磁共振研究”核酸症状。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
KATAHIRA Masato其他文献
KATAHIRA Masato的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('KATAHIRA Masato', 18)}}的其他基金
Development of ion-channel composed of nucleic acids
由核酸组成的离子通道的开发
- 批准号:
23657072 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 5.38万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
Structural analysis of A1 protein-telomere-telomerase complex, and development of inhibition of telomerase
A1蛋白-端粒-端粒酶复合物的结构分析及端粒酶抑制的进展
- 批准号:
21370047 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 5.38万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Structure-function correlation of disease-related functional RNA
疾病相关功能RNA的结构-功能相关性
- 批准号:
18370046 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 5.38万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Structural basis of novel quadruplex-duplex switching of nucleic acids
新型核酸四链体-双链体转换的结构基础
- 批准号:
09680648 - 财政年份:1997
- 资助金额:
$ 5.38万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
相似国自然基金
靶向人晶状体上皮细胞核酸适体联合索他洛尔修饰IOL预防后发障的机制研究
- 批准号:82371042
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
核酸适体介导的邻近共价标记体系用于细胞生理活动的精准监测
- 批准号:22304017
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于核酸适体靶向激活cGAS-STING通路增强黑色素瘤免疫治疗
- 批准号:82303573
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
用户无感的天空地一体化接入与适变传输理论与技术
- 批准号:62341104
- 批准年份:2023
- 资助金额:150 万元
- 项目类别:专项基金项目
信号补偿式核酸适体侧流层析试纸条的研究及其食源性致病菌检测应用
- 批准号:32372432
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
The HIV-Osteopontin-HAND Triad: Inflammation and Neuronal Injury in the Brain
HIV-骨桥蛋白-HAND 三联征:大脑炎症和神经元损伤
- 批准号:
9271454 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 5.38万 - 项目类别:
The HIV-Osteopontin-HAND Triad: Inflammation and Neuronal Injury in the Brain
HIV-骨桥蛋白-HAND 三联征:大脑炎症和神经元损伤
- 批准号:
9513641 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 5.38万 - 项目类别:
Targeting CNS HIV reservoirs across the blood-brain barrier
跨越血脑屏障靶向中枢神经系统艾滋病毒储存库
- 批准号:
8544744 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 5.38万 - 项目类别: