SV40 большой Т-антиген
Протоонкоген, полученный из полиомавируса SV40
SV40 большой Т-антиген
Гексамер домена геликазы T SV40, вирус обезьян.
Идентификаторы
ОрганизмВирус обезьян 40
Символ?
UniProtР03070
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

Большой антиген T SV40 ( TAg вируса вакуоляции обезьян 40 ) представляет собой гексамерный белок, который является доминирующим онкобелком, полученным из полиомавируса SV40 . TAg способен вызывать злокачественную трансформацию различных типов клеток. Трансформирующая активность TAg в значительной степени обусловлена ​​его возмущением белков-супрессоров ретинобластомы ( pRb ) [1] и p53 . [2] Кроме того, TAg связывается с несколькими другими клеточными факторами, включая транскрипционные коактиваторы p300 и CBP , которые могут способствовать его функции трансформации. [3] Подобные белки из родственных вирусов известны как большой опухолевый антиген в целом.

TAg является продуктом раннего гена, транскрибируемого во время вирусной инфекции SV40, и участвует в репликации вирусного генома и регуляции цикла клеток хозяина. SV40 является двухцепочечным кольцевым ДНК-вирусом, принадлежащим к семейству Polyomaviridae (ранее Papovavirus ), роду Orthopolyomavirus. Полиомавирусы инфицируют широкий спектр позвоночных и вызывают солидные опухоли в нескольких местах. SV40 был выделен Свитом и Морисом Хиллеманом в 1960 году в первичных культурах клеток почек обезьян, используемых для выращивания Sabin OPV. [4]

Домены

TAg имеет домен связывания CUL7 , домен связывания TP53 , цинковый палец и домен АТФазы/Геликазы суперсемейства 3. Он имеет два мотива, один для сигнала ядерной локализации, другой — мотив LXCXE. [5]

Механизм

После проникновения в клетку вирусные гены транскрибируются РНК-полимеразой II клетки-хозяина для получения ранних мРНК . Из-за относительной простоты генома полиомавирусы в значительной степени зависят от клетки для транскрипции и репликации генома . Цис-действующий регуляторный элемент, окружающий начало репликации, направляет транскрипцию, а Т-антиген направляет транскрипцию и репликацию.

Репликация ДНК SV40 инициируется связыванием большого Т-антигена с областью происхождения генома . Функция Т-антигена контролируется фосфорилированием , которое ослабляет связывание с областью происхождения SV40. Белок-белковые взаимодействия между Т-антигеном и ДНК-полимеразой-альфа напрямую стимулируют репликацию генома вируса.

T-антиген также связывает и инактивирует белки- супрессоры опухолей (p53, p105-Rb). Это заставляет клетки выходить из фазы G1 и входить в фазу S, что способствует репликации ДНК .

Геном SV40 очень мал и не кодирует всю информацию, необходимую для репликации ДНК. Поэтому для клетки-хозяина важно войти в фазу S , когда клеточная ДНК и вирусный геном реплицируются вместе. Поэтому, в дополнение к увеличению транскрипции, еще одной функцией Т-антигена является изменение клеточной среды для репликации вирусного генома.

Сигнал ядерной локализации

Большой Т-антиген SV40 использовался в качестве модельного белка для изучения сигналов ядерной локализации (NLS). [6] Он импортируется в ядро ​​посредством взаимодействия с импортином α . [7] Последовательность NLS — PKKKRKV. [6]

Взаимодействие с pRb через мотив LXCXE

SV40 large TAg, другие полиомавирусные большие антигены T, белки аденовируса E1a и онкогенные белки вируса папилломы человека E7 имеют общий структурный мотив, который кодирует домен связывания pRb с высокой степенью сродства . [8] [9] Диагностический шаблон для домена связывания pRb с высокой степенью сродства был уточнен с использованием программы индукции шаблонов искусственного интеллекта , работающей на суперкомпьютере с массивной параллельной обработкой данных ( Connection Machine -2). [9] Мотив характеризуется остатком Asp , Asn или Thr, за которым следуют три инвариантных аминокислоты, перемежаемые неконсервативными аминокислотами (обозначенными как x, где x не может быть остатком Lys или Arg ). [9] Отрицательно заряженная область часто следует за карбоксильным концом домена связывания pRb. [9]

{ Asp / Asn / Thr } – Leu – x – Cys – x – Glu – x – ... {отрицательно заряженная область}

Гидрофобные и электростатические свойства в высокой степени консервативны в этом мотиве. Например, локальный максимум гидрофобности возникает вблизи инвариантного остатка Leu . [9] Чистый отрицательный заряд возникает в пределах 3 остатков аминоконцевых относительно инвариантного остатка Leu ; кроме того, положительно заряженные аминокислоты ( Lys или Arg ) не обнаружены в последовательности Leu – x – Cys – x – Glu , а также в положениях, непосредственно фланкирующих эту последовательность. [9] Мотив связывания pRb и отрицательно заряженная область соответствуют сегменту SV40 TAg, начинающемуся с остатка 102 и заканчивающемуся остатком 115, как показано ниже:

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

Функциональные исследования белков TAg, несущих мутации в этом сегменте (аминокислотные позиции с 106 по 114 включительно), показывают, что определенные вредные мутации отменяют злокачественную трансформирующую активность. [10] Например, мутация инвариантного Glu в позиции 107 в Lys -107 полностью отменяет трансформирующую активность. [10] Вредные мутации в этом сегменте (аминокислотные позиции с 105 по 114 включительно) также ухудшают связывание мутантных видов белка TAg с pRb , [1] подразумевая корреляцию между трансформирующей активностью и способностью TAg связывать pRb. [1] Подробный компьютерный биоинформатический анализ, [9], а также исследование рентгеновской кристаллографии , [11] продемонстрировали биофизическую основу для взаимодействия между этой областью TAg и pRb. Остатки TAg 103–109 образуют расширенную петлевую структуру, которая прочно связывается с поверхностной бороздкой pRb. [11] В кристаллической структуре Leu -103 расположен таким образом, что он образует ван-дер-ваальсовы контакты с гидрофобными боковыми цепями Val -714 и Leu -769 в pRb. [11] Ряд водородных связей также стабилизируют комплекс TAg–pRb. [11] Например, боковая цепь Glu-107 образует водородные связи, принимая водороды из амидных групп основной цепи Phe -721 и Lys -722 в pRb. [11] Ожидается, что мутация Glu -107 в Lys -107 приведет к потере этих водородных связей. [11] Кроме того, боковая цепь Lys -107, вероятно, будет иметь энергетически невыгодные взаимодействия с амидом Phe -721 или Lys -722, [11] дестабилизируя комплекс.

Убедительные экспериментальные данные подтверждают, что положительно заряженные аминокислоты ( Lys или Arg ) значительно ослабляют связывающее взаимодействие с pRB, если они расположены вблизи последовательности Leu – x – Cys – x – Glu . [12] Это, вероятно, связано с тем, что связывающая поверхность на pRb имеет шесть остатков лизина, которые будут иметь тенденцию отталкивать положительные остатки внутри или по бокам последовательности Leu – x – Cys – x – Glu . [12]

Следует отметить, что штаммы вируса папилломы человека (ВПЧ) с наивысшим уровнем риска (16, 18, 31, 45) кодируют белки E7, характеризующиеся доменами связывания pRb с высоким сродством, которые соответствуют диагностическому шаблону, приведенному выше. [9]

Ссылки

  1. ^ abc DeCaprio JA, Ludlow JW, Figge J, Shew JY, Huang CM, Lee WH, Marsillo E, Paucha E, Livingston DM (15 июля 1988 г.). «Большой опухолевый антиген SV40 образует специфический комплекс с продуктом гена восприимчивости к ретинобластоме». Cell . 54 (2): 275–83. doi :10.1016/0092-8674(88)90559-4. PMID  2839300. S2CID  37600468.
  2. ^ Ахуджа Д., Саенс-Роблес М. Т., Пипас Дж. М. (2005). «Большой антиген Т SV40 воздействует на множественные клеточные пути, вызывая клеточную трансформацию». Онкоген . 24 (52): 7729–45. doi : 10.1038/sj.onc.1209046 . PMID  16299533.
  3. ^ Ali SH, DeCaprio JA (2001). «Клеточная трансформация большим антигеном T SV40: взаимодействие с белками хозяина». Semin Cancer Biol 11 (1): 15–23. Архивировано 19 января 2004 г. на Wayback Machine
  4. ^ Sweet BH, Hilleman MR (ноябрь 1960 г.). «Вакуолизирующий вирус, SV 40». Proc. Soc. Exp. Biol. Med . 105 (2): 420–427. doi :10.3181/00379727-105-26128. PMID  13774265. S2CID  38744505.
  5. ^ P03070 ; Вид InterPro для P03070.
  6. ^ ab Dingwall C, Laskey RA (декабрь 1991 г.). «Ядерные последовательности нацеливания – консенсус?». Trends Biochem. Sci . 16 (12): 478–81. doi :10.1016/0968-0004(91)90184-W. PMID  1664152.
  7. ^ Fontes MR, Teh T, Kobe B (апрель 2000 г.). «Структурная основа распознавания моно- и двусоставных последовательностей ядерной локализации импортином-альфа млекопитающих». J. Mol. Biol . 297 (5): 1183–94. doi :10.1006/jmbi.2000.3642. PMID  10764582.
  8. ^ Figge J, Smith TF (14 июля 1988). "Мотив последовательности деления клетки". Nature . 334 (6178): 109. doi : 10.1038/334109a0 . PMID  3290690.
  9. ^ abcdefgh Фигге Дж., Бриз К., Вайда С., Чжу К.Л., Эйзель Л., Андерсен Т.Т., МакКолл Р., Фридрих Т., Смит Т.Ф. (февраль 1993 г.). «Структура связывающего домена белков, связывающих ретинобластому». Белковая наука . 2 (2): 155–64. дои : 10.1002/pro.5560020204. ПМК 2142352 . ПМИД  8382993. 
  10. ^ ab Chen S, Paucha E (июль 1990 г.). «Идентификация области большого антигена T обезьяньего вируса 40, необходимого для трансформации клеток». Журнал вирусологии . 64 (7): 3350–7. doi :10.1128/JVI.64.7.3350-3357.1990. PMC 249578. PMID  2161944 . 
  11. ^ abcdefg Kim HY, Ahn BY, Cho Y (15 января 2001 г.). «Структурная основа инактивации супрессора опухоли ретинобластомы большим антигеном T SV40». The EMBO Journal . 20 (1–2): 295–304. doi :10.1093/emboj/20.1.295. PMC 140208. PMID  11226179 . 
  12. ^ ab Singh M, Krajewski M, Mikolajka A, Holak TA (11 ноября 2005 г.). «Молекулярные детерминанты образования комплекса между белком ретинобластомы и последовательностями LXCXE». Журнал биологической химии . 280 (45): 37868–76. doi : 10.1074/jbc.M504877200 . PMID  16118215.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=SV40_large_T_antigen&oldid=1131357310"