Большой Т-антиген SV40 - SV40 large T antigen

Большой Т-антиген SV40
1n25.jpg
Гексамер Т-геликазного домена SV40, обезьяний вирус.
Идентификаторы
ОрганизмОбезьяний вирус 40
Символ?
UniProtP03070

Большой Т-антиген SV40 (Вакуолизирующий обезьяний вирус 40 Тег) представляет собой гексамерный белок, который является доминантно действующим онкопротеин полученный из полиомавирус SV40. TAg способен вызывать злокачественная трансформация из множества типов клеток. Трансформирующая активность TAg в значительной степени связана с возмущением ретинобластома (pRb )[1] и p53 белки-супрессоры опухолей.[2] Кроме того, TAg связывается с несколькими другими клеточными факторами, включая коактиваторы транскрипции. p300 и CBP, что может способствовать его функции преобразования.[3]

TAg является продуктом раннего гена, транскрибируемого во время вирусной инфекции SV40, и участвует в репликация вирусного генома и регуляция клеточного цикла хозяина. SV40 - это двухцепочечный, круговой ДНК-вирус принадлежащий к Polyomaviridae (ранее Паповавирус ) семья, Ортополиомавирус род. Полиомавирусы заражают самые разные позвоночные и вызывают солидные опухоли в нескольких местах. SV40 был выделен Sweet и Морис Хиллеман в 1960 г. в первичных культурах клеток почек обезьян, используемых для выращивания Сабин ОПВ.[4]

Домены

TAg имеет CUL7 -связывающий домен, a TP53 -связывающий домен, цинковый палец и домен АТФазы / геликазы суперсемейства 3. Он имеет два мотива: один для сигнала ядерной локализации, а другой является мотивом LXCXE.[5]

Механизм

После попадания в клетку вирусные гены транскрибируются клеткой-хозяином. РНК-полимераза II производить рано мРНК. Из-за относительной простоты генома полиомавирусы сильно зависят от клетки для транскрипции и геном репликация. В цис-действующий Регуляторный элемент, окружающий ориджин репликации, направляет транскрипцию, а Т-антиген направляет транскрипцию и репликацию.

Репликация ДНК SV40 инициируется связыванием большого Т-антигена с исходной областью геном. Функция Т-антигена контролируется фосфорилирование, который ослабляет связывание с источником SV40. Белковые взаимодействия между Т-антигеном и ДНК-полимеразой-альфа напрямую стимулируют репликацию вирусного генома.

Т-антиген также связывает и инактивирует подавитель опухолей белки (p53, p105-Rb). Это заставляет клетки покидать фазу G1 и переходить в фазу S, которая способствует Репликация ДНК.

Геном SV40 очень мал и не кодирует всю информацию, необходимую для репликации ДНК. Следовательно, клетке-хозяину важно проникнуть в Фаза S, когда клеточная ДНК и вирусный геном реплицируются вместе. Следовательно, помимо увеличения транскрипции, другой функцией Т-антигена является изменение клеточной среды, позволяющее репликацию вирусного генома.

Сигнал ядерной локализации

Большой Т-антиген SV40 был использован в качестве модельного белка для изучения сигналы ядерной локализации (NLS).[6] Он импортируется в ядро ​​при взаимодействии с импортин α.[7] Последовательность NLS - PKKKRKV.[6]

Взаимодействие с pRb через мотив LXCXE

SV40 large TAg, другое полиомавирус большие Т-антигены, аденовирус Белки E1a и онкогенный вирус папилломы человека Белки E7 имеют общий структурный мотив, который кодирует высокоаффинный pRb -связывающий домен.[8][9] Для этого мотива характерен Жерех, Asn или же Thr остаток, за которым следуют три инвариантные аминокислоты, чередующиеся с неконсервативными аминокислотами (обозначены x, где x не может быть Lys или же Arg остаток).[9] Отрицательно заряженная область часто следует за карбокси-концом pRb-связывающего домена.[9]

{Жерех /Asn /Thr } – Лея - Икс - Cys - Икс - Glu - x - ... {отрицательно заряженная область}

Гидрофобный и электростатический Свойства этого мотива очень консервативны. Например, локальный максимум гидрофобности возникает в окрестности инвариантной Лея остаток.[9] Чистый отрицательный заряд возникает в пределах 3 остатков на амино-конце инварианта. Лея остаток; кроме того, положительно заряженные аминокислоты (Lys или же Arg ) не встречаются в Лея - Икс - Cys - Икс - Glu последовательность, ни в позициях, непосредственно фланкирующих эту последовательность.[9] Связывающий pRb мотив и отрицательно заряженная область соответствуют сегменту SV40 TAg, начинающемуся с остатка 102 и заканчивающемуся остатком 115, как показано ниже:

– Asn – Лея – Phe – Cys – Сер – Glu – Glu – Встретились – Pro – Сер – Сер – Жерех – Жерех – Glu –

Функциональные исследования несущих белков TAg мутации внутри этого сегмента (положения аминокислот с 106 по 114 включительно) демонстрируют, что определенные вредные мутации устраняют злокачественное преобразование Мероприятия.[10] Например, мутация инварианта Glu в позиции 107 до Lys -107 полностью отменяет преобразующую деятельность.[10] Вредные мутации в этом сегменте (положения аминокислот со 105 по 114 включительно) также нарушают связывание мутантных видов белка TAg с pRb,[1] подразумевая корреляцию между трансформирующей активностью и способностью TAg связывать pRb.[1] Подробный компьютеризированный биоинформатика анализ,[9] а также рентгеновская кристаллография изучать,[11] продемонстрировали биофизический основа для взаимодействия между этой областью TAg и pRb. Остатки 103-109 TAg образуют структуру протяженной петли, которая плотно связывается с канавкой на поверхности pRb.[11] В кристаллической структуре Лея -103 расположен так, чтобы ван дер Ваальс контактирует с гидрофобными боковыми цепями Вал -714 и Лея -769 в фунтах стерлингов.[11] Номер водородные связи также стабилизируют комплекс TAg – pRb.[11] Например, боковая цепь Glu-107 образует водородные связи, принимая водороды из основной цепи. амид группы Phe -721 и Lys -722 в фунтах стерлингов.[11] Мутация Glu От -107 до Lys -107, как ожидается, приведет к потере этих водородных связей.[11] Кроме того, боковая цепь Lys -107, вероятно, будет иметь энергетически неблагоприятные взаимодействия с амидом Phe -721 или Lys -722,[11] дестабилизирующий комплекс.

Серьезные экспериментальные данные подтверждают, что положительно заряженные аминокислоты (Lys или же Arg ) значительно ослабляют связывающее взаимодействие с pRB при нахождении вблизи Лея - Икс - Cys - Икс - Glu последовательность.[12] Вероятно, это связано с тем, что связывающая поверхность на pRb содержит шесть остатков лизина, которые будут иметь тенденцию отталкивать положительные остатки внутри или фланкировать Лея - Икс - Cys - Икс - Glu последовательность.[12]

Рекомендации

  1. ^ а б c ДеКаприо Дж. А., Ладлоу Дж. У., Фигге Дж., Шу Дж. Й., Хуанг С.М., Ли У.Х., Марсилло Е., Пауча Е., Ливингстон Д.М. (15 июля 1988 г.). «Антиген большой опухоли SV40 образует специфический комплекс с продуктом гена восприимчивости ретинобластомы». Клетка. 54 (2): 275–83. Дои:10.1016/0092-8674(88)90559-4. PMID  2839300.
  2. ^ Ахуджа Д., Саенс-Роблес М.Т., Пипас Дж. М. (2005). «Большой Т-антиген SV40 нацелен на множественные клеточные пути, чтобы вызвать клеточную трансформацию». Онкоген. 24 (52): 7729–45. Дои:10.1038 / sj.onc.1209046. PMID  16299533.
  3. ^ Али Ш., Де Каприо Дж. А. (2001). «Клеточная трансформация большим Т-антигеном SV40: взаимодействие с белками-хозяевами». Семин Рак Биол 11 (1): 15–23. В архиве 2004-01-19 на Wayback Machine
  4. ^ Sweet BH, Hilleman MR (ноябрь 1960 г.). «Вакуолизирующий вирус, С.В. 40». Proc. Soc. Exp. Биол. Med. 105 (2): 420–427. Дои:10.3181/00379727-105-26128. PMID  13774265.
  5. ^ P03070; InterPro view для P03070.
  6. ^ а б Дингуолл С., Ласки Р.А. (декабрь 1991 г.). «Последовательности нацеливания на ядро ​​- консенсус?». Trends Biochem. Наука. 16 (12): 478–81. Дои:10.1016 / 0968-0004 (91) 90184-В. PMID  1664152.
  7. ^ Fontes MR, Teh T, Kobe B (апрель 2000 г.). «Структурные основы распознавания одно- и двудольных последовательностей ядерной локализации импортином-альфа млекопитающих». J. Mol. Биол. 297 (5): 1183–94. Дои:10.1006 / jmbi.2000.3642. PMID  10764582.
  8. ^ Фигге Дж., Смит Т.Ф. (14 июля 1988 г.). «Мотив последовательности деления клетки». Природа. 334 (6178): 109. Дои:10.1038 / 334109a0. PMID  3290690.
  9. ^ а б c d е ж Фигге Дж., Бриз К., Вайда С., Чжу К. Л., Эйзеле Л., Андерсен Т. Т., МакКолл Р., Фридрих Т., Смит Т.Ф. (февраль 1993 г.). «Структура связывающего домена ретинобластома-связывающих белков». Белковая наука. 2 (2): 155–64. Дои:10.1002 / pro.5560020204. ЧВК  2142352. PMID  8382993.
  10. ^ а б Чен С., Пауча Э. (июль 1990 г.). «Идентификация области большого Т-антигена обезьяньего вируса 40, необходимого для трансформации клеток». Журнал вирусологии. 64 (7): 3350–7. ЧВК  249578. PMID  2161944.
  11. ^ а б c d е ж грамм Ким Х.Й, Ан Б., Чо И (15 января 2001 г.). «Структурная основа для инактивации супрессора опухоли ретинобластомы большим Т-антигеном SV40». Журнал EMBO. 20 (1–2): 295–304. Дои:10.1093 / emboj / 20.1.295. ЧВК  140208. PMID  11226179.
  12. ^ 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. PMID  16118215.