C型肝炎ウイルスワクチン開発のためのCD81の構造生物学的研究

CD81用于丙型肝炎病毒疫苗开发的结构生物学研究

基本信息

批准号：
14021052
负责人：
北所健悟
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

C型肝炎は世界の人口の約3%にあたる1億7千人もの人々に感染するウイルス性の病気であリ、肝臓における主たる病気となっている。C型肝炎ウイルス(HCV)の存在は以前より知られているが、その感染や発症のメカニズムついてはよく理解されていない。PileriらはHCVのエンベロープ蛋白質(E2)がヒトの細胞表面抗原レセプターであるCD81分子の細胞外ドメイン(LEL)に結合することを見出した。CD81分子は236個のアミノ酸からなる4回膜貫通型の膜蛋白質であり、2つの細胞外領域(LEL ; Large Extracellular LooP,およびSEL ; Small Extracellular Loop)と3つの細胞内ドメインおよび4つの膜貫通疎水性領域から形成されている。CD81のLEL/SEL複合体結晶については、SELの共存下でLELの結晶化スクリーニングの信果、MPDを沈殿剤とした場合に、以前得られた2種類のLEL結晶とは全く晶系の異なる結晶が得られた。これを用いてSpring-8にて2.0Å分解能のX線回折データを収集した。この結晶は、晶系がRhombohedralに属し、a=b=61.4,c=144.2Åであり、2.0Å分解能までのデータで、Rsymが6.2%,Completenessが99.5%であった。この強度データを基に、LEL部分のモデル座標を用いて分子置換法により、立体構造決定を行った。その結果、SEL部分であると考えられる30残基のアミノ酸に相当する電子密度がはっきりと得られており、現在、この電子密度部分に対してモデルビルディングを行っている。CD81-LELは5つのα-ヘリックス(A-E)からなり、2量体の形成に関与するStalkサブドメイン(A,B,Eヘリックス)とHCVの結合に関与するHeadサブドメイン(C,D)からなる。SEL部分と考えられる電子密度部分は、C,Dヘリックスに対して垂直な位置に存在してLELと相互作用し、またE-ヘリックスの一部とも相互作用していた。この際、HCVの結合に必須であるPhe186残基は、SELとは結合せず溶媒側に突出して存在し、結晶内で他の対称な分子とパッキングしていた。従って、SEL/LEL複合体の立体構造からも、このPhe186残暮のHCVに結合する重要な部位であると考察できる。

丙型肝炎是一种病毒疾病，感染了17万人，约占世界人口的3％，是肝脏的主要疾病。丙型肝炎病毒（HCV）的存在已有一段时间了，但是感染和发育的机制尚不清楚。 Pileri等。发现HCV（E2）的包膜蛋白与人细胞表面抗原受体CD81分子的细胞外结构域（LEL）结合。 CD81分子是由236个氨基酸组成的四跨膜膜蛋白，由两个细胞外区域（LEL；大细胞外环；和SEL；小细胞外循环）组成，三个细胞内域和四个跨内膜脑植物杂物区。关于CD81的LEL/SEL复合物晶体，当MPD在SEL存在下用作沉淀物时，获得与先前获得的Lel晶体完全不同的晶体。使用此情况，通过Spring-8收集了分辨率为2.0Å的X射线衍射数据。该晶体具有菱形的结晶系统，A = B = 61.4，C =144.2Å，数据分辨率高达2.0Å，RSYM为6.2％，完整性为99.5％。基于此强度数据，使用LEL部分的模型坐标来确定三维结构。结果，已经清楚地获得了与30个被认为是SEL部分的氨基酸相对应的电子密度，目前正在为该电子密度部分进行模型构建。 CD81-lel由五个α-螺旋（A-e）组成，由与HCV结合的二聚体和头部亚域（C，d）形成的茎子域（A，B，E螺旋）组成。电子密度部分（被认为是SEL部分）位于垂直于C和D螺旋的位置，并与LEL相互作用，并且也与E-Helix的一部分相互作用。目前，对于HCV结合至关重要的PHE186残基不与SEL结合，而是朝向溶剂侧的突出，并且在晶体内挤满了其他对称分子。因此，SEL/LEL复合物的三维结构可以被认为是与Phel186幸存的HCV结合的重要位点。