SV40 Large T 항원

SV40 large T antigen
SV40 Large T 항원
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SV40 T 헬리카아제 도메인 헥사머, 시미안 바이러스.
식별자
유기체시미안바이러스40
기호?
유니프로트P03070

SV40 대형 T 항원(Simian Vacuolating Virus 40 TAg)은 헥사머 단백질로, 폴리오마바이러스 SV40에서 유래한 지배적인 작용의 온코프로틴이다.TAg는 다양한 세포 유형의 악성 변형을 유도할 수 있다.TAg의 변환 활성은 상당 부분 레티노블레스모종(pRb)[1]과 p53 종양 억제기 단백질의 섭동에 기인한다.[2]또한 TAg는 변환 기능에 기여할 수 있는 전사적 공동 활성자 p300과 CBP를 포함한 몇 가지 다른 세포 요인에 결합한다.[3]

TAg는 SV40에 의한 바이러스 감염 중에 기록된 초기 유전자의 산물로, 바이러스 게놈 복제와 숙주 세포 주기 조절에 관여하고 있다.SV40은 이중 가닥의 원형 DNA 바이러스로, 폴리오마비루스과(이전 파포바바이러스) 계열인 Orthopolyomavirus과에 속한다.폴리오마비루스는 다양한 척추동물을 감염시키고 여러 부위에서 고체 종양을 일으킨다.SV40은 Sweet과 Maurice Hilleman에 의해 1960년에 Sabin OPV를 재배하는 데 사용되어 격리되었다.[4]

도메인

TAG는 CUL7 바인딩 도메인, TP53 바인딩 도메인, 아연 핑거 및 Superfamily 3 ATPase/Helicase 도메인을 가지고 있다.두 가지 모티브가 있는데 하나는 핵 국산화 신호용이고 다른 하나는 LXCXE 모티브다.[5]

메커니즘

세포에 들어간 후 바이러스 유전자는 숙주 세포 RNA 중합효소 II에 의해 전사되어 초기 mRNA를 생산한다.게놈의 상대적인 단순성 때문에, 다원체들은 전사나 게놈 복제에 있어 세포에 크게 의존한다.복제 원점을 둘러싼 시스 작용 규제 요소는 전사(transcription)를 지시하고, T-antigen은 전사(transcription)와 복제를 지시한다.

SV40 DNA 복제는 게놈의 원래 영역에 큰 T-항생제를 결합함으로써 시작된다.T-antigen의 기능은 SV40 원점에 대한 결합을 감쇠시키는 인산화 작용에 의해 제어된다.T-항생제와 DNA 중합효소-알파 사이의 단백질-단백질 상호작용은 바이러스 게놈의 복제를 직접적으로 자극한다.

또한 T-항생제는 종양 억제기 단백질(p53, p105-Rb)을 결합하고 비활성화한다.이로 인해 세포가 G1 단계를 벗어나 S 단계로 진입하게 되는데, 이는 DNA 복제를 촉진한다.

SV40 게놈은 매우 작으며 DNA 복제에 필요한 모든 정보를 인코딩하지는 않는다.따라서 세포 DNA와 바이러스 게놈을 함께 복제하는 S단계로 숙주세포가 들어가는 것이 필수적이다.따라서 전사량 증가 외에도 T-antigen의 또 다른 기능은 바이러스 게놈 복제를 허용하도록 세포 환경을 변경하는 것이다.

핵 국산화 신호

SV40 대형 T-antigen은 핵 국산화 신호(NLS)를 연구하는 모델 단백질로 사용되어 왔다.[6]그것은 importin α와의 상호작용에 의해 핵으로 수입된다.[7]NLS 순서는 PKKKRKV이다.[6]

LXCXE 모티브를 통한 pRb와의 상호작용

SV40 Large TAg, 기타 폴리오마바이러스 Large T 항원, 아데노바이러스 E1a 단백질, 인조인간 파필로마바이러스 E7 단백질은 고선호도 pRB 결합 영역을 암호화하는 구조 모티브를 공유한다.[8][9]대규모 병렬 슈퍼컴퓨터(Connection Machine-2)에서 실행되는 인공지능 패턴 유도 프로그램을 이용해 고선호도 pRb 바인딩 영역의 진단 패턴을 다듬었다.[9]모티브는 Asp, Asn 또는 Thr 잔여물에 이어 비보존 아미노산(x로 지정, 여기서 x는 라이스 또는 Arg 잔여물이 될 수 없음)[9]이 혼합된 3개의 불변 아미노산이 뒤따르는 것이 특징이다.음전하 부위는 카복시-단자를 따라 pRb 바인딩 영역까지 자주 나타난다.[9]

{Asp/Asn/Thr} – Leu – x – Cys – x – Glu – x – ...{충전된 지역}

이 모티브에는 소수성 및 정전기성이 매우 보존되어 있다.예를 들어, 국소 소수성 최대값은 불변 Leu 잔여물 근처에서 발생한다.[9]순 음전하가 불변성 Leu 잔류물에 대한 3개의 잔류 아미노-단자 내에서 발생하며, 더욱이 양전하 아미노산(Lys 또는 Arg)은 Leu – x – Cys – x – Glu 시퀀스 내에서 발견되지 않으며, 이 시퀀스 바로 옆에 있는 위치에서도 발견되지 않는다.[9]pRb 바인딩 모티브와 음전하 영역은 아래와 같이 잔류물 102에서 시작하여 잔류물 115에서 끝나는 SV40 TAg의 부분과 일치한다.

– Asn – Leu – Peu – Cys – Ser – Glu – Glu – Met – Pro – Ser – Asp – Asp – Glu – Glu – Met – Pro – Ser – Asp – Asp – Glu –

이 세그먼트 내에서 돌연변이를 가진 TAg 단백질([10]아미노산 위치 106~114, 포함)의 기능 연구는 특정 유해 돌연변이가 악성 변형 활동을 폐지한다는 것을 보여준다.예를 들어 Lys-107 위치 107에서 불변성 글루의 돌연변이는 변환 활동을 완전히 폐기한다.[10]또한 이 세그먼트 내에서 유해한 돌연변이(아미노산 위치 105 ~ 114, 포함)는 돌연변이 TAg 단백질 종의 pRb 결합을 손상시켜 변환 활동과 pRb 결합 능력 사이의 상관관계를 암시한다.[1][1]X선 결정학 연구뿐만 아니라 컴퓨터화된 상세한 생물정보학 분석은 TAg와 pRb의 이 영역 사이의 상호작용에 대한 생물물리학적 기초를 입증했다.[9][11]TAg 잔류물 103~109는 pRb의 표면 홈에서 단단하게 결합되는 확장 루프 구조를 형성한다.[11]결정 구조에서 Leu-103은 Val-714와 pRb의 Leu-769의 소수성 측면 사슬과 접촉하도록 배치된다.[11]다수의 수소결합도 TAg-pRb 단지를 안정화시킨다.[11]예를 들어, 글루-107의 사이드 체인은 pRb의 Phe-721과 Lys-722의 메인 체인 아미드 그룹에서 하이드로겐을 받아들여 수소 결합을 형성한다.[11]글루-107에서 라이스-107로의 돌연변이는 이러한 수소 결합의 손실을 초래할 것으로 예상된다.[11]게다가, Lys-107의 사이드 체인은 Phe-721이나 Lys-722의 아미드와의 에너지적으로 불리한 상호작용을 일으켜 [11]단지를 불안정하게 만들 가능성이 있다.

강력한 실험 증거는 양전하 아미노산(Lys 또는 Arg)이 Leu – x – Cys – x – Glu 시퀀스 근처에 위치했을 때 pRB와의 결합 상호작용을 현저히 약화시킨다는 것을 확인한다.[12]이는 pRb의 결합 표면이 6개의 리신 잔류물을 가지고 있어 Leu – x – Cys – x – Glu 시퀀스 내 또는 측면에 있는 양의 잔류물을 제거하려는 경향이 있기 때문일 수 있다.[12]

특히, 가장 위험성이 높은 인큐베이터 인간 파필로마바이러스(HPV) 변종(16, 18, 31, 45)은 위에 주어진 진단 패턴과 일치하는 고선호도 pRb 바인딩 도메인을 특징으로 하는 E7 단백질을 인코딩한다.[9]

참조

  1. ^ a b c DeCaprio JA, Ludlow JW, Figge J, Shew JY, Huang CM, Lee WH, Marsillo E, Paucha E, Livingston DM (15 July 1988). "SV40 large tumor antigen forms a specific complex with the product of the retinoblastoma susceptibility gene". Cell. 54 (2): 275–83. doi:10.1016/0092-8674(88)90559-4. PMID 2839300.
  2. ^ Ahuja D, Sáenz-Robles MT, Pipas JM (2005). "SV40 large T antigen targets multiple cellular pathways to elicit cellular transformation". Oncogene. 24 (52): 7729–45. doi:10.1038/sj.onc.1209046. PMID 16299533.
  3. ^ 알리 SH, 데카프리오 JA(2001) "SV40 대형 T 항원에 의한 세포 변형: 숙주 단백질과의 상호작용" 세민 암 비올 11 (1): 15–23.웨이백 머신에 보관된 2004-01-19
  4. ^ Sweet BH, Hilleman MR (November 1960). "The vacuolating virus, S.V. 40". Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 105 (2): 420–427. doi:10.3181/00379727-105-26128. PMID 13774265.
  5. ^ P03070; P03070의 InterPro 보기.
  6. ^ a b Dingwall C, Laskey RA (December 1991). "Nuclear targeting sequences – a consensus?". Trends Biochem. Sci. 16 (12): 478–81. doi:10.1016/0968-0004(91)90184-W. PMID 1664152.
  7. ^ Fontes MR, Teh T, Kobe B (April 2000). "Structural basis of recognition of monopartite and bipartite nuclear localization sequences by mammalian importin-alpha". J. Mol. Biol. 297 (5): 1183–94. doi:10.1006/jmbi.2000.3642. PMID 10764582.
  8. ^ Figge J, Smith TF (14 July 1988). "Cell division sequence motif". Nature. 334 (6178): 109. doi:10.1038/334109a0. PMID 3290690.
  9. ^ a b c d e f g h Figge J, Breese K, Vajda S, Zhu QL, Eisele L, Andersen TT, MacColl R, Friedrich T, Smith TF (February 1993). "The binding domain structure of retinoblastoma-binding proteins". Protein Science. 2 (2): 155–64. doi:10.1002/pro.5560020204. PMC 2142352. PMID 8382993.
  10. ^ a b Chen S, Paucha E (July 1990). "Identification of a region of simian virus 40 large T antigen required for cell transformation". Journal of Virology. 64 (7): 3350–7. doi:10.1128/JVI.64.7.3350-3357.1990. PMC 249578. PMID 2161944.
  11. ^ a b c d e f g Kim HY, Ahn BY, Cho Y (15 January 2001). "Structural basis for the inactivation of retinoblastoma tumor suppressor by SV40 large T antigen". The EMBO Journal. 20 (1–2): 295–304. doi:10.1093/emboj/20.1.295. PMC 140208. PMID 11226179.
  12. ^ a b Singh M, Krajewski M, Mikolajka A, Holak TA (11 November 2005). "Molecular determinants for the complex formation between the retinoblastoma protein and LXCXE sequences". The Journal of Biological Chemistry. 280 (45): 37868–76. doi:10.1074/jbc.M504877200. PMID 16118215.