CD4結合のHIV-1 Envヘテロトリマーの中間形状
Kim-Marie A Dam1, Chengcheng Fan1, Zhi Yang1,2
1Division of Biology and Biological Engineering, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA.
Nature
|November 22, 2023
まとめ
HIV-1 Envに対するCD4のサブステキオメトリック結合は,中間形状を示す. ほとんどの単一のCD4は Envを開かないが,2つのCD4は部分的に開き ウイルスの侵入部位を暴露する.
科学分野:
- 構造生物学
- ウイルス学
- 免疫学
背景:
- HIV-1エンベロープ (Env) タンパク質は,CD4受容体に結合すると形状の変化を経験します.
- Envは閉じた状態と開かれた状態で存在します.
- HIV-1の侵入抑制には 中間状態を理解することが重要です
研究 の 目的:
- HIV-1 Envの形状の変化をサブサイキオメトリック CD4結合で調べる.
- クリオ電子顕微鏡を用いて中間Env構造を特徴づける.
- Envの活性化におけるCD4結合ステキオメトリーの役割を明らかにする.
主な方法:
- 溶性HIV-1 Envトリマーの単粒子の冷凍電子顕微鏡 (冷凍EM)
- 1つまたは2つのCD4分子に結合したEnvの構造分析
- ウィリオン結合のEnvの冷凍電子トモグラフィとの比較
主要な成果:
- 1つのCD4分子結合は主に閉じたEnv形状を維持した.
- 2つのCD4分子が結合したgp120sでV3を暴露した.
- 第3のgp120は,V1V2の偏移で中間のオクラード・オープン状態を採用した.
- サブストイヒオメトリックCD4結合構造は,バイリオン結合Env研究の結果を検証した.
結論:
- 単一のCD4結合は,主要なEnv構造変化を誘導するには不十分です.
- 二重のCD4結合は,CD4結合プロトメアの特定の開封を誘発する.
- HIV-1 Envは構造的に有意な可塑性を示し,ウイルスの侵入に不可欠な中間状態を明らかにします.
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