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性疾病，感染 17 万人，约占世界人口的 3%，是一种主要的肝脏疾病。尽管丙型肝炎病毒（HCV）的存在早已为人所知，但其感染和发病机制尚不清楚。 Pileri 等人发现 HCV 包膜蛋白 (E2) 与人类细胞表面抗原受体 CD81 分子的胞外结构域 (LEL) 结合。 CD81分子是由236个氨基酸组成的四跨膜蛋白，由两个胞外区（LEL；大胞外环和SEL；小胞外环）、三个胞内结构域和四个跨膜结构域组成。地区。对于CD81的LEL/SEL复合晶体，在SEL共存下对LEL进行结晶筛选的结果，当使用MPD作为沉淀剂时，该晶体体系与之前获得的两种类型的LEL晶体完全不同。获得。利用这一点，我们在 Spring-8 上收集了 2.0 Å 分辨率的 X 射线衍射数据。该晶体的晶系属于菱面体，a=b=61.4，c=144.2 Å，2.0 Å分辨率下的数据显示Rsym为6.2%，完整性为99.5%。基于该强度数据，使用LEL部分的模型坐标通过分子置换法确定三维结构。结果，明确获得了与被认为是SEL区域的30个氨基酸残基相对应的电子密度，并且目前正在对该电子密度区域进行模型构建。 CD81-LEL由五个α-螺旋（A-E）组成，由参与二聚体形成的茎亚结构域（A、B、E螺旋）和参与HCV结合的头亚结构域（C、D）组成。电子密集区域被认为是 SEL 区域，垂直于 C 和 D 螺旋存在，并与 LEL 以及部分 E 螺旋相互作用。此时，HCV结合所必需的Phe186残基不与SEL结合，而是向溶剂侧突出，并与晶体内的其他对称分子堆积在一起。因此，从SEL/LEL复合物的三维结构来看，可以认为这个Phe186残基是与HCV结合的重要位点。