Solution structure of the c-terminal dimerization domain of SARS coronavirus nucleocapsid protein solved by the SAIL-NMR method.
Solution structure of the c-terminal dimerization domain of SARS coronavirus nucleocapsid protein solved by the SAIL-NMR method.
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SARS冠状病毒核蛋白质蛋白的C末端二聚体的溶液结构通过SAIL-NMR方法溶液。
DOI：
10.1016/j.jmb.2007.11.093
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发表时间：
2008-07-18
影响因子：
5.6
通讯作者：
Kainosho M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Takeda M;Chang CK;Ikeya T;Güntert P;Chang YH;Hsu YL;Huang TH;Kainosho M
严重急性呼吸综合征冠状病毒（SARS-CoV）核衣壳蛋白（NP）的C端结构域（CTD）在其N端部分包含潜在的RNA结合区，并且通过形成分子量为28 kDa的同源二聚体而充当二聚化结构域。到目前为止，溶液中SARS-CoV NP CTD的结构测定一直受到NMR光谱质量差的阻碍，特别是对于芳香族共振。我们最近开发了立体阵列同位素标记（SAIL）方法，以克服NMR结构测定的大小问题，通过利用蛋白质完全由立体和区域特异性同位素标记的氨基酸。在这里，我们采用SAIL方法，以确定高质量的解决方案结构的SARS-CoV NP CTD的NMR。SAIL蛋白产生的拥挤和更好地解决光谱比均匀的13 C和15 N标记，并使这种蛋白质的同源二聚体溶液结构被确定。的NMR结构是几乎相同的与以前解决的晶体结构，除了在N-末端的一个无序的推定RNA结合域。对单链DNA结合引起的化学位移扰动的研究和突变分析已经将N-末端的无序区域确定为核酸结合的主要位点。此外，β折叠区域中的残基也显示出显著的扰动。映射到晶体中观察到的螺旋模型上的这些残基的位置显示，这两个区域是带正电荷的螺旋槽的内衬的一部分，支持螺旋低聚物可能在溶液中形成的假设。
The C-terminal domain (CTD) of the severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) nucleocapsid protein (NP) contains a potential RNA-binding region in its N-terminal portion and also serves as a dimerization domain by forming a homodimer with a molecular mass of 28 kDa. So far, the structure determination of the SARS-CoV NP CTD in solution has been impeded by the poor quality of NMR spectra, especially for aromatic resonances. We have recently developed the stereo-array isotope labeling (SAIL) method to overcome the size problem of NMR structure determination by utilizing a protein exclusively composed of stereo- and regio-specifically isotope-labeled amino acids. Here, we employed the SAIL method to determine the high-quality solution structure of the SARS-CoV NP CTD by NMR. The SAIL protein yielded less crowded and better resolved spectra than uniform 13C and 15N labeling, and enabled the homodimeric solution structure of this protein to be determined. The NMR structure is almost identical with the previously solved crystal structure, except for a disordered putative RNA-binding domain at the N-terminus. Studies of the chemical shift perturbations caused by the binding of single-stranded DNA and mutational analyses have identified the disordered region at the N-termini as the prime site for nucleic acid binding. In addition, residues in the β-sheet region also showed significant perturbations. Mapping of the locations of these residues onto the helical model observed in the crystal revealed that these two regions are parts of the interior lining of the positively charged helical groove, supporting the hypothesis that the helical oligomer may form in solution.
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