Summary

によるHIV - 1 V3ループクラウンR2シーケンスの免疫学的に関連する動的第三紀の構造的特徴の評価第一原理折りたたみ

Published: September 15, 2010
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Summary

HIV – 1の表面のエンベロープ糖タンパク質(gp120の)の別のV3のループシーケンスの冠の領域は、構造的にポジションのインシリコのフォールディングにによって多くのケースで特徴づけることができる最新鋭のを使用してループの10から22<em>第一原理</em>折りたたみア​​ルゴリズム。ここでは、HIV – 1のR2株、不可解な機能特性を持つユニークな中和感受性株からのV3ループのこの地域の折りたたみと評価を示しています。

Abstract

HIV – 1の抗原の多様性は、長い間ワクチンの設計への障害となっており、この変動は、特にウイルスの表面のエンベロープ糖タンパク質のV3ループの中で発音されます。我々は以前、ダイナミック、シーケンス変数が、V3ループの王冠と提案した免疫学的に関連するβ-ヘアピン三次構造へのHIV – 1ウイルスの人口全体に制約されます。重要なのは、別のV3ループの王冠のシーケンスの数千は結晶学やNMRによることが困難または不可能なウイルスの多様性全体の動向の3次元構造解析を行う、HIV – 1ウイルスの循環でもあります。 V3王冠1、2の折り畳みと私たちの以前の成功した研究では、ICM – Proの分子モデリングのソフトウェアパッケージ(Molsoft LLC、ラホーヤ、カリフォルニア州)でアクセス可能なのab initioのアルゴリズム3を使用して示唆されたV3ループの王冠、特にから位置10から22、それは溶液中で自由に折りたたみ式の制約のないペプチドであるかのように大規模な程度に動作するように十分にその隣接茎の柔軟性と長さから利益を得る。 60,000個々の株のV3ループのちょうどこの部分のような、急激なのab initioフォールディングとして+循環HIV – 1株は、有益なことができます。ここで、我々は、そのユニークな特性の構造的基盤への洞察を得るためにR2株のV3ループを折ら。 R2は、患者の血清およびモノクローナル抗体4,5による中和にこの株の絶妙な感度の責任であると考えられる稀なV3のループシーケンスを負いません。ひずみCD4非依存性感染症を媒介とは、広く中和抗体を誘発するために表示されます。我々は、折りたたみの結果の評価がR2のために観察された免疫学的活動と折りたたみで観測された構造を関連付けるための有益なことができる方法を示しています。

Protocol

1。方法プロトコルの最初のステップでは、in silicoでフォールドするV3王冠のシーケンスを選択することです。 R2の株について、このフラグメントのシーケンスはKSIPMGPGRAFYTです。 この配列に相当するペプチドの三次元原子構造は、コンピュータの仮想空間に構築する必要があります。このためにICMのコマンドは次のとおりです。 buildpep"KSIPMGPGRAFYT" または[ファ?…

Discussion

のab initioの折りたたみは、三次構造上の特性、順次個々のアミノ酸の研究から明らかでないかもしれないの効果を明らかにする。 R2 V3ループ王冠のいくつかの以前に無名の構造特性は、フォールディングシミュレーションによって明らかにされています。これらの観測された構造的な好みは、中和とhyperinfectivity 5〜感度すなわち、R2のひずみの観測機能的特性と相関すること?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

作業は、DP2 OD004631とR01 AI084119を含む、ビルアンドメリンダゲイツ財団(#38631)とNIHからの補助金によってサポートされていました。

Materials

Material Name Tipo Company Catalogue Number Comment
ICM-Pro   Molsoft LLC    

Riferimenti

  1. Almond, D., Kimura, T., Kong, X., Zolla-Pazner, S. &. a. m. p. ;. a. m. p., Cardozo, T. Dynamic characterization of the V3 loop crown. Antiviral Therapy. 12, 13-31 (2007).
  2. Almond, D., Kimura, T., Kong, X., Swetnam, J., Zolla-Pazner, S., Cardozo, T. Structural conservation predominates over sequence variability in the crown of HIV type 1’s V3 loop. AIDS Res Hum Retroviruses. 26, (2010).
  3. Abagyan, R., Totrov, M. Biased probability Monte Carlo conformational searches and electrostatic calculations for peptides and proteins. J Mol Biol. 235, 983-1002 (1994).
  4. Quinnan, G. V., Zhang, P. F., Fu, D. W., Dong, M., Alter, H. J. Expression and characterization of HIV type 1 envelope protein associated with a broadly reactive neutralizing antibody response. AIDS Res Hum Retroviruses. 15, 561-5670 (1999).
  5. Zhang, P. F., Bouma, P., Park, E. J. A variable region 3 (V3) mutation determines a global neutralization phenotype and CD4-independent infectivity of a human immunodeficiency virus type 1 envelope associated with a broadly cross-reactive, primary virus-neutralizing antibody response. J Virol. 76, 644-655 (2002).
check_url/it/2118?article_type=t

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Citazione di questo articolo
Almond, D., Cardozo, T. Assessment of Immunologically Relevant Dynamic Tertiary Structural Features of the HIV-1 V3 Loop Crown R2 Sequence by ab initio Folding. J. Vis. Exp. (43), e2118, doi:10.3791/2118 (2010).

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