Bewertung von immunologisch relevanten dynamischen tertiären strukturellen Merkmale der HIV-1 V3-Loop Crown R2 Sequence durch Ab initio Folding
Summary
Die Krone Region unterschiedliche V3-Loop-Sequenzen von der Oberfläche Hüllglycoprotein (gp120) des HIV-1 kann strukturell in vielen Fällen gekennzeichnet durch in silico Faltung von Positionen 10 bis 22 der Schleife mit einer state-of-the-art<em> Ab initio</em> Falt-Algorithmus. Hier zeigen wir die Faltung und Auswertung dieser Region des V3-Loops von der R2-Stamm HIV-1, ein einzigartig Neutralisation sensiblen Stamm mit rätselhaften funktionellen Eigenschaften.
Abstract
Die antigene Vielfalt der HIV-1 ist schon lange ein Hindernis für die Impfstoff-Design worden, und diese Variabilität ist besonders in der V3-Schleife des Virus 'Oberfläche Hüllglycoprotein ausgeprägt. Wir haben bereits vorgeschlagen, dass die Krone des V3-Loops, obwohl dynamische und variable Reihenfolge, in der gesamten Bevölkerung von HIV-1 Viren auf eine immunologisch relevante β-Haarnadel Tertiärstruktur ist eingeschränkt. Wichtig ist, gibt es Tausende von verschiedenen V3-Loop-Sequenzen Krone in zirkulierenden HIV-1 Viren, die Herstellung von 3D strukturelle Charakterisierung von Trends in der Vielfalt der Viren erschweren oder unmöglich durch Kristallographie oder NMR. Unsere bisherige erfolgreiche Studien mit Faltung der V3 Krone 1, 2 verwendet die ab initio-Algorithmus 3 zugänglich in der ICM-Pro Molecular Modelling-Software-Paket (Molsoft LLC, La Jolla, CA) und schlug vor, dass die Krone des V3-Loops, und zwar aus Positionen 10 bis 22, Leistungen ausreichend von der Flexibilität und Länge der flankierenden stammt zu einem großen Teil verhalten, als ob es ein ungezwungenes Peptid frei Faltung in Lösung wurden. Als solche schnellen Ab-initio-Faltung nur diesen Teil des V3-Loops von einzelnen Stamm der 60.000 + zirkulierenden HIV-1 Stämme können sehr informativ sein. Hier, gefaltet wir die V3-Loop des R2 anstrengen, um Einblick in die strukturelle Grundlage seiner einzigartigen Eigenschaften zu gewinnen. R2 trägt ein seltenes V3-Loop-Sequenz als verantwortlich für die exquisite Empfindlichkeit dieses Stammes zur Neutralisation von Patientenseren und monoklonalen Antikörpern 4, 5. Die Belastung vermittelt CD4-unabhängige Infektion und scheint breit neutralisierenden Antikörper hervorzurufen. Wir zeigen, wie Auswertung der Ergebnisse der Faltung kann informativ für die Zuordnung von beobachteten Strukturen in der Faltung mit der immunologischen Aktivitäten für R2 beobachtet.
Protocol
Discussion
Ab-initio-Falten zeigt tertiären strukturellen Eigenschaften, deren Auswirkungen sich möglicherweise nicht offensichtlich aus dem Studium einzelner Aminosäuren nacheinander. Mehrere vorher obskure strukturellen Eigenschaften der R2 V3 loop Krone durch die Faltung Simulation enthüllt. Diese beobachteten strukturellen Präferenzen können mit den beobachteten funktionellen Eigenschaften der R2-Stamm, nämlich Empfindlichkeit gegenüber Neutralisation und hyperinfectivity 5 korrelieren.
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The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Arbeit wurde durch Fördermittel von der Bill and Melinda Gates Foundation (# 38631) und der NIH, einschließlich DP2 OD004631 und R01 AI084119 unterstützt.
Materials
| Material Name | Tipo | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| ICM-Pro | Molsoft LLC |
Riferimenti
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