VP1-145変異によるEV-A71構造機能の制御ネットワークの解明

VP1-145突变阐明EV-A71结构和功能的调控网络

• 批准号: 21K16330
• 负责人: 小谷 治
• 金额: $ 3万
• 依托单位: National Institute of Infectious Diseases
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K16330/
• 关键词: エンテロウイルスA71; カプシド蛋白質; 相互作用ネットワーク; エンテロウイルス; 構造ゆらぎ; カプシドタンパク質; 分子動力学法

エンテロウイルスA71（EV-A71）カプシド蛋白質VP1の145番目のアミノ酸（VP1-145）変異はEV-A71の増殖能、病原性、中和感受性など多彩な性質を同時に変化させることが知られている。しかし、これら一連の変化の分子機序はほとんど謎のまま残されている。昨年度はカプシド五量体モデルを構築し、VP1-145と連動して動く複数のアミノ酸で構成されたネットワークが存在することを見出した。今年度はVP1-145変異がカプシド蛋白質と宿主分子間の相互作用に与える影響を調べる。初めに、EV-A71カプシド蛋白質と宿主のEV-A71受容体Scavenger receptor B2 (SCARB2)やEV-A71中和抗体Fabの複合体モデルをそれぞれ構築した。EV-A71カプシド蛋白質は昨年度構築したモデルを用いた。それらの複合体モデルから、VP1-145Gと145Eの変異体モデルを構築し、分子動力学（MD）シミュレーションを200nsまで実施し、溶液で準安定な複合体構造を獲得した。MD計算で得られた時系列座標データからRMSDの推移を算出した。その結果、MD計算中に宿主分子がカプシド蛋白質から離れるなどの大きな構造変化はみられなかった。次にVP1-145変異が宿主分子の結合能に与える影響を調べるために、カプシド蛋白質と各宿主分子間の結合自由エネルギーを算出した。その結果、変異による受容体SCARB2親和性に変化は見られなかった。一方、中和抗体Fabとの親和性はVP1-145Eより145Gの方が高い傾向が見られた。その要因を調べるために、カプシドと抗体間で形成される水素結合ネットワークを解析した結果、VP1-145変異により相互作用ネットワークが変化することを見出した。

エ ン テ ロ ウ イ ル ス A71 - A71 (EV) カ プ シ ド protein VP1 の 145's mesh の ア ミ ノ acid (VP1-145) - different は EV - A71 の rights can yield, pathogenicity, neutralization sensitivity な ど colorful nature な を に at the same time - the さ せ る こ と が know ら れ て い る. <s:1>, れら, continuous <s:1> transformation <s:1> molecular sequence まま ほとん ほとん mystery まま residual されて る る. Yesterday annual は カ プ シ ド five quantity body モ デ ル を constructing し, VP1-145 と correlation し て dynamic く plural の ア ミ ノ acid で constitute さ れ た ネ ッ ト ワ ー ク が exist す る こ と を shows し た. This year, the <s:1> intermolecular interactions に and える effects of the がカプシド protein と of the <s:1> VP1-145 variant host molecules on を regulation べる. The initial めに, EV-A71カプシド protein と host <s:1> EV-A71 receptor Scavenger receptor B2 (SCARB2)やEV-A71 neutralizing antibody Fab <s:1> complex モデ をそれぞれ をそれぞれ build た. The EV-A71カプシド protein たモデ was constructed last year using カプシド た. そ れ ら の complex モ デ ル か ら, VP1 145 e - 145 - g と の - variant モ デ ル を build し, molecular dynamics (MD) シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を 200 ns ま で be し, solution で quasi stable な complex tectonic を get し た. When MD calculates で to obtain られた, the series coordinates デ で タ ら らRMSD <s:1> shift を to calculate the た. In the そ そ results and MD calculations, the に host molecule がカプシド protein ら ら undercomes れるな <s:1> <s:1> large <s:1> な structural changes みられな みられな った った. Time に VP1-145 - different が の host molecules binding energy に and え る influence を adjustable べ る た め に, カ プ シ ド protein と の between each host molecules combined with free エ ネ ル ギ ー を calculate し た. Youdaoplaceholder0 results, variations による affinity for SCARB2 of the acceptors に variation can be found in られな られな った った. One party, the neutralizing antibody Fabと <s:1> affinity よ VP1-145Eよ 145G <s:1> party が high <s:1> tendency が see られた. そ の by を adjustable べ る た め に, カ プ シ ド と で formed between antibodies さ れ る water element combination ネ ッ ト ワ ー ク を parsing し た results, VP1-145 - different に よ り interaction ネ ッ ト ワ ー ク が variations change す る こ と を see out し た.