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生化学:抗ウイルスAPOBEC3G触媒ドメインの結晶構造と機能的意味

Nature 456, 7218 doi: 10.1038/nature07357

APOBECファミリーのメンバーはいろいろな生物学的な機能に関与している。APOBEC3Gは、一本鎖DNA上のシチジン脱アミノ化やRNA結合により、エイズウイルス(HIV)やB型肝炎ウイルス、レトロエレメントの複製を制限する。今回我々は、大腸菌(Escherichia coli)から精製したAPOBEC3GのC末端の脱アミノ酵素ドメイン(APOBEC3G-CD2)の高分解能結晶構造を報告する。APOBEC3G-CD2の構造は、すべての知られている脱アミノ酵素の構造に共通にみられる5つのストランドからなるβシート・コアをもち、もう1つのAPOBECタンパク質であるAPOBEC2の構造とよく似ている。APOBEC3G-CD2と他の脱アミノ酵素の比較から、基質結合に直接関与している活性部位のループが構造的に保存されていることが示される。X線による構造では、これらのAPOBEC3G活性部位ループが活性中心の周りに連続した「基質の溝」を形成している。この基質が結合すると考えられる溝の向きは、NMRによる構造から予想された場合とは大きく(90度)ずれていた。我々は、溝の周りに点突然変異を導入し、基質特異性や一本鎖DNA結合、脱アミノ反応に関与している残基を同定した。これらの結果は、APOBECファミリーの基質特異性を作り出している機構を理解する基盤となる。

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